Brevet FR3032057A1 — publié le 20160729

COMPOSITION DE REVETEMENT HYDROSOLUBLE DESTINEE A PROTEGER LA SURFACE DE CRAYONS DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne une composition de revêtement hydrosoluble appliquée sur la surface de crayons de combustible nucléaire pour empêcher les rayures de la surface des crayons de combustible, qui sont disposés dans un assemblage de combustible nucléaire pour réacteurs à eau légère. Plus particulièrement, la présente invention concerne une composition de revêtement hydrosoluble qui facilite la formation et le retrait d'un film de revêtement et dont le film de revêtement résultant peut présenter une résistance et une durabilité équivalentes à celles d'un film de revêtement de laque existant. 2. Description de l'état de la technique Afin de fabriquer des assemblages de combustible nucléaire pour réacteurs à eau légère, des crayons de combustible sont chargés à l'intérieur d'un squelette. En tant que telle, la surface des crayons de combustible est recouverte de laque pour empêcher ou minimiser les rayures de la surface des crayons de combustible et pour permettre un chargement efficace des crayons de combustible. Actuellement, une laque qui est utile pour le revêtement de crayons de combustible nucléaire est la laque de nitrocellulose (NC). Cette laque est un matériau de peinture qui forme un film de revêtement protecteur quand le solvant s'en évapore, et permet la formation d'un film solide et rigide malgré 3032057 2 le fait qu'il ait une vitesse de séchage rapide. Le film de revêtement ainsi formé est de nouveau dissous dans un solvant pour un procédé de délaquage. Le solvant utilisé pour le procédé de délaquage est l'acétate de butyle. 5 La nitrocellulose (NC), actuellement utilisée comme matériau de la laque, est un dérivé d'un polymère naturel, la cellulose, et se présente dans une phase en poudre blanche, mais est difficile à manipuler parce qu'elle a des propriétés de combustion explosive à tel point qu'elle sert de constituant principal à la poudre à 10 canon. En outre, la nitrocellulose peut être transformée en un film rigide par l'évaporation d'un solvant, mais un tel film peut devenir fragile. Par conséquent, l'addition d'un plastifiant et d'une résine alkyde est nécessaire pour former un film de revêtement ayant une dureté et une flexibilité correctes. De plus, 15 un tel film est utilisé à condition qu'il soit dissous dans un solvant organique pour garantir un caractère liquide approprié, ce qui provoque de façon indésirable et inévitable des problèmes de pollution environnementale dus à l'utilisation du solvant organique. 20 Par conséquent, le besoin de mettre au point des alternatives sûres et inoffensives à la laque est apparu, mais la laque de type solvant organique est encore utilisée à ce jour en raison de l'absence d'alternatives appropriées. En particulier, un procédé de laquage visant à empêcher les 25 rayures de la surface de crayons de combustible nucléaire et un procédé de délaquage visant à retirer le revêtement de laque après que les crayons de combustible ont été chargés, ou des procédés similaires à ceux-ci, ne peuvent pas se trouver, même chez des entreprises étrangères telles que Westinghouse ou AREVA. En outre, 3032057 3 des techniques et des résultats inventifs pour des compositions de revêtement hydrosolubles, notamment le chargement de crayons de combustible sans film de revêtement ou par le biais d'une pulvérisation d'eau, manquent encore. Les procédés de revêtement 5 utilisant des solvants organiques sont courants, et donc certifiés au niveau national, mais ont tendance récemment à être remplacés par des systèmes de revêtement sûrs à base d'eau. Une recherche intensive sur des matériaux hydrosolubles est en cours, et surmonter les limitations de l'eau est considéré comme un facteur 10 crucial influençant la réussite de l'invention. RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, les présents inventeurs ont étudié des 15 matériaux de revêtement hydrosolubles basés sur l'utilisation d'un solvant aqueux, comme alternative à la laque, afin d'améliorer l'environnement de travail des hommes de terrain en charge du revêtement de crayons de combustible nucléaire et supprimer les risques professionnels tels que les dangers liés à un incendie ou 20 une explosion, et ont vérifié que des résines polymères hydrosolubles candidates correctement choisies peuvent être dissoutes dans l'eau et mélangées avec un matériau hydrosoluble volatil tel qu'un alcool, pour mettre finalement au point une composition polymère hydrosoluble applicable à un système à base 25 d'eau en formant un film de revêtement à une épaisseur appropriée avec un taux d'évaporation adéquat, ce qui a conduit à la présente invention. Par conséquent, un objet de la présente invention est de proposer une composition de revêtement hydrosoluble pour le 3032057 4 revêtement de la surface d'un crayon de combustible nucléaire, qui facilite la formation et le retrait d'un film de revêtement sur et de la surface du crayon de combustible nucléaire et dont le film de revêtement résultant peut présenter une résistance et une 5 durabilité équivalentes à celles d'un film de revêtement de laque existant. Afin d'accomplir l'objet précité, la présente invention propose une composition de revêtement hydrosoluble destinée à 10 protéger la surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant une résine polymère d'acide méthacrylique et de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle. La composition de revêtement hydrosoluble peut également comprendre une résine polymère de méthacrylate de méthyle. 15 La composition de revêtement hydrosoluble peut également comprendre une résine polymère de styrène ou d'acide 2-acrylamido2-méthylpropane-sulfonique. La composition de revêtement hydrosoluble peut être une résine polymère comprenant 52 - 62 % en poids d'acide 20 méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle. De plus, la présente invention propose une solution de revêtement destinée à protéger un crayon de combustible nucléaire, obtenue en dissolvant une résine polymère comprenant 52 - 62 % en 25 poids d'acide méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau. La solution de revêtement peut comprendre 9 - 12 % en poids de la résine polymère et 88 - 91 % en poids du mélange des 3032057 5 solvants isopropanol, éthanol et eau. De plus, la présente invention propose un procédé de revêtement destiné à protéger la surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant : (1) la formation d'un film de 5 revêtement sur la surface d'un crayon de combustible nucléaire, à l'aide d'une solution de revêtement obtenue en dissolvant une résine polymère comprenant 52 62 % en poids d'acide méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2- hydroxyéthyle et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle 10 dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau ; (2) le séchage du crayon de combustible nucléaire ; et (3) le chargement du crayon de combustible nucléaire séché dans un squelette. En tant que telle, la formation du film de revêtement en (1) peut être effectuée alors que la concentration de la solution de 15 revêtement est corrigée pour être maintenue à une valeur initiale en mesurant la masse volumique de la solution de revêtement à l'aide d'un aréomètre. En outre, le séchage du crayon de combustible nucléaire en (2) peut être effectué en utilisant un séchage à l'air chaud ou un 20 séchage à l'air. Selon la présente invention, une composition de revêtement hydrosoluble facilite la formation et le retrait d'un film de revêtement et le film de revêtement résultant peut présenter une 25 résistance et une durabilité équivalentes à celles d'un film de revêtement de laque existant. Par conséquent, cette composition de revêtement est un substitut efficace de la laque existante. En outre, selon la présente invention, la composition de revêtement hydrosoluble destinée à protéger la surface d'un crayon 3032057 6 de combustible nucléaire est hydrosoluble, et le film de revêtement peut ainsi être facilement retiré par lavage à l'eau, améliorant finalement la sécurité sur le lieu de travail pour obtenir ainsi des améliorations dans l'environnement de travail et 5 une sécurité élevée sur le lieu de travail, par rapport à des procédés conventionnels utilisant la laque. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 Les objets, caractéristiques et avantages précités de la présente invention, ainsi que d'autres, seront plus clairement compris à la lecture de la description détaillée suivante considérée conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 illustre les résultats de mesure de propriétés de 15 revêtement d'un échantillon de laque et d'échantillons de résine polymère hydrosoluble ; la figure 2 illustre les résultats d'analyse de la charge en fonction de la position de chargement de crayons de combustible ; la figure 3 illustre les résultats d'analyse de la position 20 de chargement de crayons de combustible et de la charge en fonction du type de composition de revêtement ; la figure 4 est un graphe illustrant l'amplitude de la charge en fonction du temps de chargement des crayons de combustible à des positions de faible charge ; 25 la figure 5 est un graphe illustrant l'amplitude de la charge en fonction du temps de chargement des crayons de combustible à des positions de forte charge ; la figure 6 illustre les résultats d'un essai d'une composition de revêtement YS-3 utilisant un appareil de test de 3032057 7 chargement de crayons de combustible ; la figure 7 illustre la charge et le bruit lors du chargement de crayons de combustible ; la figure 8 illustre les positions sur des crayons de 5 combustible auxquelles un essai de rayure a été conduit ; la figure 9 illustre un procédé pour un essai de corrosion de crayons de combustible; la figure 10 illustre les résultats d'un essai de corrosion ; la figure 11 illustre un procédé de mesure de la masse 10 volumique d'une solution de revêtement dans une cuve de revêtement ; et la figure 12 illustre la corrélation entre le volume et la masse volumique de la solution de revêtement. 15 DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION SPECIFIQUES Une description détaillée de la présente invention va être donnée ci-après. Un aspect de la présente invention concerne une composition 20 de revêtement hydrosoluble destinée à protéger la surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant une résine polymère d'acide méthacrylique et de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle. La composition peut également comporter une résine polymère de méthacrylate de méthyle. 25 La composition peut également comporter une résine polymère de styrène ou d'acide 2-acrylamido-2-méthylpropane-sulfonique. La composition est de préférence une résine polymère comprenant 52 - 62 % en poids d'acide méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, et 0,01 - 12 % en poids 3032057 8 de méthacrylate de méthyle. Une résine polymère comprenant 52 56 % en poids d'acide méthacrylique, 34 - 38 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, et 8 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle est particulièrement utile. D'après les 5 résultats expérimentaux, l'utilisation d'une résine polymère comprenant 54 % en poids d'acide méthacrylique, 36 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, et 10 % en poids de méthacrylate de méthyle est très efficace pour former un film de revêtement ayant les propriétés optimales. 10 La présente invention concerne une solution de revêtement destinée à protéger la surface d'un crayon de combustible nucléaire, obtenue en dissolvant la composition sous forme solide dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau. La solution de revêtement comprend de préférence 9 - 12 % en 15 poids d'une résine polymère, et 88 - 91 % en poids d'un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau. D'après les résultats expérimentaux, l'utilisation d'une solution de revêtement comprenant 9 % en poids d'une résine polymère et 91 % en poids d'un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau est très 20 efficace pour former un film de revêtement ayant les propriétés optimales. Un autre aspect de la présente invention concerne un procédé de revêtement destiné à protéger la surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant : (1) la formation d'un film de 25 revêtement sur la surface d'un crayon de combustible nucléaire, à l'aide d'une solution de revêtement obtenue en dissolvant une résine polymère comprenant 52 62 % en poids d'acide méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2- hydroxyéthyle et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle 3032057 9 dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau ; (2) le séchage du crayon de combustible nucléaire ; et (3) le chargement du crayon de combustible nucléaire séché à l'intérieur d'un squelette. 5 En (1), le film de revêtement peut être formé alors que la concentration de la solution de revêtement est corrigée pour être maintenue à une valeur initiale en mesurant la masse volumique de la solution de revêtement à l'aide d'un aréomètre. En (2), le séchage peut être effectué en utilisant un séchage 10 à l'air chaud ou un séchage à l'air. Une meilleure compréhension de la présente invention peut être obtenue par le biais des exemples suivants qui sont exposés pour illustrer, mais ne doivent pas être interprétés comme limitant la présente invention, comme l'homme du métier s'en 15 rendra facilement compte. Exemple 1. Préparation d'une composition de revêtement hydrosoluble On trouvera ci-dessous une description d'un procédé de 20 préparation d'une composition de revêtement hydrosoluble destinée à recouvrir la surface d'un crayon de combustible nucléaire. Une composition de revêtement a été préparée en dissolvant 9,0 % en poids d'une résine polymère comprenant de l'acide méthacrylique (MAA), du méthacrylate de 2-hydroxyéthyle (2-HEMA) 25 et du méthacrylate de méthyle (MMA) dans un rapport pondéral de 5,4:2,7:0,9 dans un mélange de solvants comprenant 28,0 % en poids d'isopropanol (IPA), 50,0 % en poids d'éthanol (EtOH), et 13,1 % en poids d'eau. Cette composition de revêtement est appelée composition de revêtement YS-3. D'autres compositions de 3032057 10 revêtement similaires à la composition de revêtement YS-3 ont été préparées et testées. Les résines polymères et les solvants des compositions de revêtement individuelles sont donnés dans le tableau 1 ci-dessous. 5 [Tableau 1] Résines polymères et solvants de compositions de revêtement hydrosolubles A YS-1 YS-2 YS-3 YS-4 MAA 3,6 6,0 5,6 5,4 5,4 2-HEMA 5,4 3,2 2,8 2,7 2,7 Autre résine 0,9 (St) 0,9 (MMA) 0,9 (AMPS) Résine polymère 9% 9,20% 9,30% 9% 9% IPA 6,3 27,7 24,0 28,0 27,8 EtOH 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 Eau 34,7 13,1 16,7 13,1 13,1 Total 100 100 100 100 100 Comme le montre le tableau 1, la résine A composée de MAA/2- HEMA est désignée par le nouveau nom de code YS-1, et cette 10 composition a été complétée par une résine St (styrène), une résine MMA (méthacrylate de méthyle), et de l'acide 2-acrylamido2-méthylpropane-sulfonique (AMPS), pour synthétiser ainsi quatre nouveaux types de résine. 15 Exemple 2. Evaluation de propriétés d'un film de revêtement obtenu avec la composition de revêtement hydrosoluble Un film de revêtement a été formé en utilisant la composition de revêtement hydrosoluble sur un échantillon de tôle plate constitué du même matériau que des crayons de combustible, séché, 20 puis mesuré pour la dureté au crayon en utilisant un duromètre de type crayon. L'épaisseur du film de revêtement a été mesurée en utilisant un appareil de mesure d'épaisseur de revêtement par réflexion de la lumière. Spécifiquement, le film de revêtement a 3032057 11 été placé sous une source de lumière et irradié avec une lumière dans le proche infrarouge, puis la quantité de lumière réfléchie a été mesurée pour déterminer l'épaisseur en imn en utilisant l'appareil de mesure d'épaisseur de revêtement. 5 La résistance d'adhérence a été mesurée de telle sorte qu'une tôle plate avec comme dimensions 10 x 10 cm a été recouverte avec chaque type de composition de revêtement, le film de revêtement a été coupé en morceaux de revêtement avec une lame, et le nombre de morceaux de revêtement détachés a été compté avec un ruban adhésif 10 qui a été attaché au film de revêtement et a été décollé du film de revêtement. Les propriétés du film de revêtement ont été mesurées comme ci-dessus. Les résultats sont illustrés sur la photographie de la figure 1. 15 Comme l'illustre la figure 1, concernant la faisabilité d'un lavage, tous les films de revêtement d'YS-1 à YS-4 ont pu être nettoyés proprement à l'eau. La dureté au crayon a diminué selon la séquence YS-3 > YS-1 > YS-2 = YS-4. La dureté d'YS-3 était excellente. Concernant la mesure de l'adhérence à l'aide d'un 20 ruban adhésif, tous les films de revêtement présentaient une adhérence supérieure, sans décollement du film de revêtement par le ruban adhésif. Concernant l'aptitude au revêtement, qui évalue le degré de formation d'un film de revêtement uniforme après séchage, YS-3, 25 YS-2, et YS-1 ont été légèrement décollés, mais il a été déterminé que leur aptitude au revêtement était bonne quand la vitesse de séchage était contrôlée. L'épaisseur des films de revêtement a été mesurée comme étant de 1,62 - 1,92 gra. 3032057 12 Exemple 3. Evaluation de la composition de revêtement à l'aide d'un appareil de test de chargement de crayons de combustible 5 Afin d'appliquer une composition de revêtement hydrosoluble à des crayons de combustible réels, un petit appareil de test de chargement de crayons de combustible a été fabriqué, et la charge lors du chargement de crayons de combustible et la profondeur et la largeur de rayures créées sur les crayons de combustible ont 10 été mesurées. Les résultats de la composition de revêtement hydrosoluble et de la composition de revêtement de laque (NC) existante ont été comparés et évalués. L'appareil de test de chargement de crayons de combustible a été fabriqué en réduisant l'échelle d'un squelette ayant une 15 taille d'environ 4 m, qui est la taille réellement utilisée lors du chargement de crayons de combustible, jusqu'à une taille de 1,5 m, et a été configuré pour comporter trois grilles de maintien et un total de 289 cellules de grille dans une configuration de 17 x 17, dans laquelle 264 crayons de combustible ont pu être 20 chargés, en plus de 24 tubes guides et d'un tube d'instrumentation. La charge appliquée aux crayons de combustible chargés variait en fonction de la position de chargement, ce qui est représenté sur la figure 2 et est présenté dans le tableau 2 ci-dessous. 25 3032057 13 [Tableau 2] Classification de la charge pour les crayons de combustible N° Classification de la charge Amplitude de la charge '_. 1 Cellules des coins extérieurs Faible charge 2 Cellules en contact avec la grille de maintien Faible charge extérieure 3 Cellules proches du tube guide central Forte charge 4 Cellules autour du tube guide central Faible charge 5 Cellules proches du tube guide extérieur Forte charge 6 Cellules autour du tube guide extérieur Faible charge 7 Cellules extérieures Faible charge Comme le montre le tableau 2, il a été supposé que la 5 séquence de charge était C = CD > > C4D > Op > 0 > C;D. D'après ces résultats, un test de chargement de crayons de combustible a été effectué. A cette fin, la résine A, en tant que matériau de base, et YS-3, ayant la dureté au crayon la plus élevée, ont été utilisés. 10 Les positions de chargement sont indiquées en rouge sur la figure 3. La position de forte charge et la position de faible charge ont été choisies de manière à être symétriques l'une de l'autre. La composition de revêtement de laque (NC) existante et les compositions de revêtement hydrosolubles constituées de résine 15 A (représentée par MH200A) et d'YS-3 ont été comparées et évaluées. Pour ce qui est de la composition de revêtement de laque (NC), le test de chargement a été effectué aux positions de forte charge C4 et E4, dont un côté de chacune était en contact avec le 20 tube guide, et aux positions de faible charge Al et B2, dont les parois extérieures étaient en contact. Concernant la composition de revêtement YS-3, le test de chargement a été réalisé aux positions de forte charge C14 et E14 et aux positions de faible 3032057 14 charge Al7 et B16. Pour ce qui est de la résine A (représentée par MH200A), le test de chargement a été mis en oeuvre aux positions de forte charge M4 et 04 et aux positions de faible charge Q1 et P2, de 5 manière à ce qu'elles soient symétriques avec les positions de chargement de la laque (NC). De plus, un crayon de combustible vierge non recouvert a été chargé à la position P2. La charge détectée par la cellule de charge installée sur l'appareil de test de chargement de crayons de combustible a été 10 mesurée en kg. Le graphe de l'amplitude de la charge en fonction du temps de chargement est tracé sur les figures 4 et 5. D'après les résultats de l'amplitude de la charge en fonction du type de composition de revêtement dans le test de chargement aux positions de faible charge tels qu'illustrés sur la figure 4, 15 YS-3 présentait une charge légèrement plus faible ou égale à celle de la laque (NC), et la résine A présentait une forte charge par rapport aux deux types de composition de revêtement. En particulier, le crayon de combustible vierge non recouvert avait une charge plus forte que les crayons de combustible traités avec 20 les compositions de revêtement. Dans le test de chargement aux positions de forte charge, la résine A présentait la charge la plus forte, et YS et la laque (NC) ont été mesurés à des valeurs similaires. Les rayures de la surface des crayons de combustible dans le 25 test de chargement ont été analysées, et les effets du film de revêtement ont ainsi été comparés. La profondeur et la largeur des rayures ont été mesurées. Les résultats sont présentés dans les tableaux 3, 4 et 5 ci-dessous. [Tableau 3] Résultats de mesure des rayures des crayons de 3032057 15 combustible avec le film de revêtement de laque (NC) existant Echantillon Charge Position Angle supérieur Angle central (4 Angle inférieur Profondeur moyenne, Largeur (4 côtés), ° côtés), ° (4 côtés), ° Pm endommagée moyenne, mm 0 90 180 270 0 90 180 270 0 90 180 270 NC Faible charge Al 5,2 6,1 4,4 7,8 3,7 4,8 3,4 4,1 5,7 7,5 9,5 5,4 5,6 0,29 B2 6,1 3,7 9,3 8,3 3,4 3,8 4,0 4,4 4,8 5,0 11,3 5,8 5,8 0,31 Forte charge C4 8,3 6,2 5,2 9,1 7,1 10,6 11,5 6,4 4,3 4,3 5,8 9,5 7,4 0,38 E4 9,4 6,4 5,1 7,3 8,4 7,8 8,3 8,5 6,3 8,4 7,3 7,2 7,5 0,37 Moyenne 7,3 5,6 6,0 8,1 5,7 6,8 6,8 5,9 5,3 6,3 8,5 7,0 6,6 0,34 [Tableau 4] Résultats de mesure des rayures des crayons de combustible avec le film de revêtement de résine A Echantillon Charge Position Angle supérieur Angle central (4 Angle inférieur Profondeur moyenne, Largeur (4 côtés), ° côtés), ° (4 côtés), ° Pm endommagée moyenne, mm 0 90 180 270 0 90 180 270 0 90 180 270 A Faible charge Q1 8,5 8,4 7,4 5,4 7,0 7,2 9,2 7,3 9,8 8,1 8,3 6,7 7,8 0,30 P2 7,3 6,0 8,6 11,2 7,1 6,8 10,6 7,8 8,0 9,5 8,4 9,2 8,4 0,38 Forte charge 04 8,9 6,7 5,7 6,2 11,2 7,0 5,1 5,8 8,4 5,7 8,2 9,4 7,4 0,29 M4 9,1 9,4 9,8 8,8 6,7 7,4 5,3 6,3 7,3 6,8 10,2 8,8 8,0 0,34 Moyenne 8,5 7,6 7,9 7,9 8,0 7,1 7,6 6,8 8,4 7,5 8,8 8,5 7,9 0,33 5 [Tableau 5] Résultats de mesure des rayures des crayons de combustible avec le film de revêtement YS-3 Echantillon Charge Position Angle supérieur Angle central Angle inférieur Profondeur moyenne, Largeur (4 côtés), ° (4 côtés), ° (4 côtés), ° Pm endommagée moyenne, mm 0 90 180 270 0 90 180 270 0 90 180 270 YS-3 Faible charge A17 4,8 7,3 7,1 5,1 6,1 6,5 7,2 5,4 7,0 5,6 6,3 4,1 6,0 0,31 B16 4,5 5,6 7,5 9,1 6,7 4,0 6,4 4,4 5,4 5,7 5,8 6,0 5,9 0,32 Forte charge C14 6,7 5,4 6,3 6,8 6,1 3,6 6,3 5,7 5,7 4,7 5,3 6,3 5,7 0,25 E14 9,2 6,8 8,2 7,4 8,1 4,2 6,8 4,2 5,8 6,2 8,9 6,7 6,9 0,30 Moyenne 6,3 6,3 7,3 7,1 6,8 4,6 6,7 4,9 6,0 5,6 6,6 5,8 6,1 0,30 Pour les crayons de combustible recouverts par la composition 10 de revêtement de laque (NC) existante, les crayons de combustible soumis à l'essai de chargement aux positions de faible charge ont été grossièrement divisés en trois parties, à savoir les parties supérieure, centrale et inférieure, et la profondeur des rayures de surface a été mesurée et moyennée quand les parties 15 individuelles des crayons de combustible ont été tournées de 90°. 3032057 16 Aux positions Al et B2, la profondeur des rayures a été mesurée à 5,6 et 5,8 gra, respectivement, et aux positions de forte charge C4 et E4, la profondeur des rayures a été mesurée à 7,4 et 7,6 gra. Ainsi, les rayures dans le test de chargement aux positions de 5 forte charge étaient plus profondément formées que dans le test de chargement aux positions de faible charge. Pour la résine A, la profondeur des rayures a été mesurée à 7,8 et 8,4 irn aux positions de faible charge et 7,4 et 8,0 irn aux positions de forte charge, et il n'y avait donc aucune différence 10 significative entre celles-ci, contrairement à la laque (NC). Des rayures relativement profondes d'une moyenne de 7,9 gra ont été enregistrées. Pour la résine YS-3, la profondeur des rayures a été mesurée à 6,0 et 5,9 gra aux positions de faible charge et 5,7 et 6,9 gra 15 aux positions de forte charge, et a donc été considérée comme faible. Dans l'appareil de test de chargement de crayons de combustible, les films de revêtement ont été formés en utilisant trois types de composition de revêtement, puis le test de 20 chargement a été effectué, et la profondeur des rayures des crayons de combustible a été mesurée à des angles dans quatre directions relativement aux trois parties. Par rapport à la composition de revêtement de laque (NC) existante, des rayures sont apparues dans une plus grande mesure lors de l'utilisation de 25 la composition de revêtement de résine A, et sont apparues dans une moindre mesure lors de l'utilisation de la composition de revêtement de résine YS-3. Par conséquent, la composition de revêtement YS-3 de l'invention s'est révélée être appropriée pour une utilisation comme composition de revêtement hydrosoluble. 3032057 17 Exemple 4. Evaluation de la composition de revêtement en utilisant un séchage à l'air chaud et un séchage à l'air Cinq crayons de combustible ont été recouverts avec une 5 solution de revêtement YS-3, trois d'entre eux ont été séchés pendant un jour en utilisant un séchage à l'air chaud, et deux d'entre eux ont été séchés pendant un jour en utilisant un séchage à l'air. Ensuite, un test de chargement a été effectué en utilisant un appareil de test de chargement de crayons de 10 combustible, et la charge a été mesurée. Les résultats sont illustrés sur la figure 6. Comme l'illustre la figure 6, dans le cas du séchage à l'air, les crayons de combustible (Pl, Q1) présentaient une forte charge, de 20 kg/cm2 ou plus, mais ceci était imputable à une erreur 15 expérimentale, et aucune différence significative n'a été constatée. Dans le cas du séchage à l'air chaud, la charge a été légèrement réduite par rapport au séchage à l'air. Par conséquent, il a été déterminé que le séchage à l'air chaud était plus efficace pour former le film de revêtement, et était supérieur 20 dans l'essai de rayure lors d'une évaluation à l'oeil nu. Exemple 5. Evaluation de la composition de revêtement dans un test de démonstration sur le terrain Pour un essai de démonstration sur le terrain de la 25 composition de revêtement hydrosoluble (YS-3), qui a été finalement sélectionnée comme alternative à la laque, une cuve de revêtement pour une composition de revêtement hydrosoluble a été fabriquée séparément. Un procédé de lavage a été effectué en utilisant une cuve de 3032057 18 nettoyage qui avait été nouvellement fabriquée de manière à avoir la même taille que la cuve de revêtement. Des pastilles de plomb ont été chargées dans les crayons de combustible, et un combustible factice a été fabriqué dans les 5 mêmes conditions que pour la production commerciale de la laque (NC) existante, testé et évalué. Dans un procédé de revêtement, la solution de revêtement hydrosoluble (YS-3) a été introduite jusqu'à un niveau de revêtement de la cuve de revêtement (quantité introduite : environ 10 350 kg, temps d'introduction dans la cuve de revêtement : 15 min), et l'assemblage de crayons de combustible a été incorporé dans la cuve de revêtement et maintenu pendant 5 min. Dans un procédé de séchage, la solution de revêtement a été évacuée par le fond de la cuve de revêtement (ce qui a nécessité 3 min) et de l'air comprimé 15 a été soufflé pendant 25 min. Après les 25 min de séchage, l'état de siccité a été vérifié. Ensuite, l'assemblage de crayons de combustible a été retiré de la cuve de revêtement puis soumis à un séchage à l'air, ce qui a nécessité un total de 1,5 h. La figure 7 illustre les résultats de mesure de la charge et 20 du bruit dans l'essai de démonstration sur le terrain. Des résultats de charge et de bruit très similaires à ceux de crayons de combustible recouverts avec la laque (NC) existante ont été obtenus. Comme l'illustre la figure 8, un essai de rayure de surface 25 de crayons de combustible a été effectué en utilisant quatre cellules bleues les plus à l'extérieur à des positions de faible charge, quatre cellules jaunes générales à des positions de faible charge, et quatre cellules rouges autour de tubes guides à des positions de forte charge. Comme le montre le tableau 6 ci- 3032057 19 dessous, la profondeur endommagée était en moyenne de 12,5 gra, respectant les normes autorisées de 25 im ou moins, et la largeur endommagée était en moyenne de 0,6 mm, respectant les normes autorisées de 4,06 mm ou moins. De plus, les rayures aux positions 5 de forte charge étaient relativement profondes par rapport aux rayures aux positions de faible charge. [Tableau 6] Résultats de mesure des rayures de surface de crayons de combustible N° Position Profondeur endommagée du crayon de combustible à la position Largeur endommagée (norme : REVENDICATIONS1. Composition de revêtement hydrosoluble destinée à protéger une surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant une 5 résine polymère d'acide méthacrylique et de méthacrylate de 2hydroxyéthyle. 2. Composition de revêtement hydrosoluble de la revendication 1, comprenant en outre une résine polymère de méthacrylate de 10 méthyle. 3. Composition de revêtement hydrosoluble de la revendication 1, comprenant en outre une résine polymère de styrène ou d'acide 2-acrylamido-2-méthylpropane-sulfonique. 15 4. Composition de revêtement hydrosoluble de la revendication 2, la composition de revêtement hydrosoluble étant une résine polymère comprenant 52 - 62 % en poids d'acide méthacrylique, 34 42 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, et 0,01 - 12 % 20 en poids de méthacrylate de méthyle. 5. Solution de revêtement destinée à protéger une surface d'un crayon de combustible nucléaire, obtenue en dissolvant une résine polymère comprenant 52 62 % en poids d'acide 25 méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2hydroxyéthyle et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau. 3032057 24 6. Solution de revêtement de la revendication 5, comprenant 9 12 % en poids de la résine polymère et 88 - 91 % en poids du mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau. 7. Procédé de revêtement destiné à protéger une surface d'un crayon de combustible nucléaire, comprenant : (1) la formation d'un film de revêtement sur une surface d'un crayon de combustible nucléaire, à l'aide d'une solution de revêtement obtenue en dissolvant une résine polymère comprenant 52 - 62 % en poids d'acide méthacrylique, 34 - 42 % en poids de méthacrylate de 2-hydroxyéthyle et 0,01 - 12 % en poids de méthacrylate de méthyle dans un mélange des solvants isopropanol, éthanol et eau ; (2) le séchage du crayon de combustible nucléaire ; et (3) le chargement du crayon de combustible nucléaire séché dans un squelette. 8. Procédé de revêtement de la revendication 7, dans lequel la formation du film de revêtement en (1) est effectuée alors que la concentration de la solution de revêtement est corrigée pour être maintenue à une valeur initiale en mesurant la masse volumique de la solution de revêtement à l'aide d'un aréomètre. 9. Procédé de revêtement de la revendication 7, dans lequel 25 le séchage du crayon de combustible nucléaire en (2) est effectué en utilisant un séchage à l'air chaud ou un séchage à l'air.