EP1116242B1 - Procede et installation de remplissage de futs contenant des dechets dangereux - Google Patents

Procede et installation de remplissage de futs contenant des dechets dangereux Download PDF

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EP1116242B1
EP1116242B1 EP99942973A EP99942973A EP1116242B1 EP 1116242 B1 EP1116242 B1 EP 1116242B1 EP 99942973 A EP99942973 A EP 99942973A EP 99942973 A EP99942973 A EP 99942973A EP 1116242 B1 EP1116242 B1 EP 1116242B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
injection
lid
blocking material
installation according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99942973A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1116242A1 (fr
Inventor
Patrick Allais
Jean-Claude Dumont
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orano Demantelement SAS
Original Assignee
Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1116242A1 publication Critical patent/EP1116242A1/fr
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Publication of EP1116242B1 publication Critical patent/EP1116242B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste
    • G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling

Definitions

  • the invention relates to a method for ensure the filling of barrels containing waste dangerous, such as radioactive waste from very low activity, previously packaged and compacted to form "pancakes" stacked together on the others inside the barrel.
  • waste dangerous such as radioactive waste from very low activity
  • the invention also relates to an installation for the implementation of this method.
  • waste Low activity technologies are first and foremost packaged in metal containers cylindrical.
  • the volume of these containers is, by example, of 120 liters.
  • the containers containing the waste are then compacted using a press, to obtain "cakes" strongly reduced in volume, in the sense of the height of the containers.
  • these patties are stacked in cylindrical metal drums.
  • five pancakes are, for example, stacked in each of the barrels.
  • blocking the casks are placed on a vibrating table and filled a blocking material such as mortar or grout of cement.
  • the invention relates more specifically to the operation blocking, during which the casks containing the patties are filled with a material of blocking.
  • the contaminated air contained in the barrel escapes in the workshop and tends in particular to contaminate the wall outside of the drum and the immediate environment. Indeed, a volume of contaminated air equivalent to that blocking material injected into the barrel escapes outside of it.
  • the subject of the invention is precisely a method filling a drum containing waste dangerous, avoiding any dispersion of contamination in the atmosphere of the room, and especially on the outer wall of the drum, due to the air contaminated ejected from the barrel during the blocking operation.
  • the lid intermediate equipped with its lid ensures confinement tightness of the drum before the perforation of the lid.
  • dynamic containment is ensured by the depression of the barrel and the bell confinement.
  • the contaminated air contained in the drum is sucked as the drum is filled by the blocking material, without this being air is dispersed in the atmosphere of the workshop. We thus avoids any contamination of the wall outside the drum.
  • the end of filling of the drum is detected by the blocking material, so as to stop the injection of this material.
  • the detection of the end of the filling of the drum may in particular be provided by at least one cane of bubbling opening inside the ring gear.
  • the fill level can be precisely controlled, we position advantageously the end of the bubbling cane at a predetermined level below the operculum, after the perforation of it.
  • a laser detector mounted on the bell of confinement and able to measure the distance between this one and the intermediate lid.
  • the operculum is equipped with ballast which, by gravity, ensures the evacuation the barrel of the disc cut in the lid by the crown toothed, so as to avoid total filling or partial of the orifice of the injection tube by effect suction of the operculum.
  • the perforation of the lid may in particular be performed by moving the barrel upwards by compared to a fixed containment bell.
  • lifting means such than a cylinder.
  • these elevating means are associated with means able to vibrate the barrel that they support, when filling, in order to improve the penetration of the blocking material into the barrel, among the radioactive waste.
  • the perforation of the lid may also be obtained by moving down the toothed crown or bell.
  • a cleaning is preferably carried out injection means, that is to say the circuit closed and the nozzle through which the material is injected into the drum.
  • reference numeral 10 designates a barrel cylindrical metal in which were placed at nuclear waste of very low activity. More specifically, this nuclear waste is present in the form of slabs 12, stacked on each other inside the shaft 10. Each patties 12 is constituted by a metal package cylindrical filled with nuclear waste very low activity, then compacted inside a hurry.
  • the invention relates to a method and an installation for realizing a blocking operation, during which a material blocking 14 such as a cement mortar is injected successively into each barrel 10, for immobilize the patties 12 by filling also completely as possible the space left free to inside the barrel 10.
  • a material blocking 14 such as a cement mortar
  • the process and installation are designed so that the blocking operation is done by avoiding any dispersion of contaminated air initially contained in the shaft 10 in the atmosphere of the workshop conditioning and in particular on the outer wall of the barrel.
  • the installation according to the invention comprises a intermediate cover 16, which is mounted on the end upper open drum 10 as soon as the patties 12 were placed in this one. Lid intermediate 16 is then crimped.
  • the lid intermediate 16 is sealed to the part of the barrel 10.
  • it may in particular be fitted in an annular seal 18 which covers the bead 10a forming the upper end barrel 10, then crimped.
  • the intermediate lid 16 made of sheet metal metal, has in its center a circular opening 20.
  • the diameter of this opening is, for example, of 164 mm in the case of a drum 10 of 570 mm diameter.
  • the central circular opening 20 of the lid intermediate 16 is initially sealed sealed by a metal cap 22, for example in aluminum, glued on the upper or outer side of the intermediate lid 16.
  • the metal seal 22 constitutes a temporary filling pellet of the drum. It is provided at its center, on its underside towards the inside of the drum 10, a ballast domino 24 constituting weighting means whose function will appear later. As an example, by no means limiting, the mass of the ballast domino 24 can be about 50 g.
  • the intermediate lid 16 On its underside facing inwards of the barrel 10, the intermediate lid 16 comprises at less an anti-flotation member such as three legs 26 welded on the cover 16 and arranged at 120 ° each other on a circle centered on the axis of the lid 16.
  • the circle on which are arranged the legs 26 may have a diameter of 350 mm.
  • the legs 26 protrude downwardly inside the barrel 10, on a specific height, for example 45 mm. They thus maintain a minimum free space of the same height between the intermediate lid 16 and the above the stack of slabs 12 placed in the 10. This space helps promote flow subsequent blocking material 14 when the latter is injected into the drum.
  • the installation according to the invention comprises in addition a dynamic containment bell 28 (FIG. 1) under which is placed the upper part of the barrel 10 closed by the intermediate cover 16, when the blocking operation is performed.
  • the dynamic containment bell 28 is fixed. More precisely, it is fixed under a horizontal partition 30 which equips the workshop of conditioning.
  • means 34 (FIG. 3) able to vibrate the 10 are associated with the cylinder 32.
  • the latter is a vibrating cylinder.
  • an anti-fall system consisting of of fingers 35 connected by arms 37 to the partition horizontal 30.
  • the fingers 35 are placed under the tray cylinder and ensure its maintenance in this position, even in case of cylinder failure 32.
  • the barrels 10 are conveyed one after the other above the jack 32 by a conveyor 36, in order to to undergo the blocking operation. They are then evacuated from this station by the same conveyor 36.
  • the containment bell dynamic 28 supports in its center the ferrule 39, terminated at the bottom by a ring gear 38 (figure 1).
  • This ring gear 38 is placed in the axis of the opening 20 formed in the center of the lid intermediate 16 and its diameter is slightly lower to that of this opening.
  • the ring gear 38 is provided on the whole of its periphery with teeth of saw sharp and deep down. These saw teeth ensure the perforation of the seal 22 at the end of the rise of the shaft 10 under the bell of dynamic containment 28, just before the start of the injection locking material 14.
  • Holes 37 are drilled all around the support cylindrical toothed ring 38, at a level such that they are under the lid intermediate 16, at the end of the drilling operation of 22. These holes 37 avoid the setting depression of the seal 22 after the piercing and allow good air circulation.
  • the domino ballast 24 which is placed in the center of the lid 22 drives down, by gravity, the disc cut in the cover by the toothed crown 38.
  • the domino of ballast 24 ensures the drop of the disc in the drum and thus prevents this disc from staying inside the toothed ring 38 and to close the pipes which come out inside the crown. He avoids also to the disk to float on the surface on the material blocking 14.
  • the installation according to the invention comprises in addition means 40, for injecting the material of blocking 14 in the barrel 10.
  • injection means 40 which will be described in more detail later in Referring to FIG. 3, in particular include a nozzle injection 42 which opens inside the crown toothed 38, as shown in Figure 1.
  • the nozzle injection nozzle 42 is oriented downwards and disposed of preferably along the axis of the ring gear.
  • the installation according to the invention comprises furthermore means 44 for depressing the drum 10 and from inside the dynamic containment bell 28.
  • These means of depression 44 include in particular one or more air suction lines 46, which open into the ferrule 39 bearing the ring gear 38.
  • the pipe or conduits air suction 46 are connected to suction means 47 able to extract the contaminated air driven from the barrel 10, as and when the material is injected blocking 14, while maintaining a depression in the drum and inside the containment bell dynamic 28, compared to the external environment.
  • depression generated by the depression means 44 is, for example, about 2660 Pa.
  • the means of depression 44 include in addition very high efficiency filters 49 capable to retain all the contaminating dust contained in the sucked air.
  • the suction means 47 are advantageously doubled, in order to avoid any loss of confinement deterioration of the main vacuum system or a loss of power supply.
  • a deflector 48 is placed inside the ring gear 38, immediately under the injection head 42, to direct the material 14 to the periphery of the barrel 10. On eliminates any risk of clogging, even if temporary, ducts 46 for suction of air. Indeed, in the absence of deflector, a slope of blocking material could form on the top of the stack of patties 12.
  • the upper wall of the bell dynamic confinement 28 supports a laser detector 50 turned towards the intermediate lid 16.
  • the detector laser 50 can measure the distance that separates the containment bell 28 of the intermediate lid 16.
  • the laser detector 50 forms and means for positioning the low end at least one bubbling cane 52 at a predetermined level below the lid 22, after the perforation of it (two bubble rods 52 are used, preferably, as shown in Figure 1).
  • the distance measured by the laser detector 50 reaches a predetermined value, the raising of the barrel 10 ensured by the lift cylinder 32 is stopped.
  • the low ends of the bubbling canes 52 are then at a predetermined level below of the intermediate cover 16. The control of this positioning allows precise piloting of the level filling the barrel 10 with the blocking material 14, using the bubbling rods 52.
  • the lower parts of the canes of bubbling 52 ( Figure 1) are placed inside the ferrule 39 bearing the ring gear 38.
  • the level of low ends of the bubbling rods 52 is such that, when the barrel 10's rise was stopped in response to the measurement made by the laser detector 50, these ends are at a slightly lower level to that of the intermediate lid 16.
  • the low ends of the bubbling canes 52 may be 4 mm below the level of the intermediate lid 16.
  • Bubbling sticks 52 thus constitute means for detecting the filling 10. In other words, when canes bubbling 52 are blocked by the blocking material 14 at the end of the filling, it is certain that the cask is completely filled. The filling of the drum is therefore stopped.
  • FIG 3 there is shown schematically level detection means 54 to which are connected with the bubbling rods 52. These means 54 of level detection control automatic closing two level detection valves 56a and 56b, placed in a feed circuit of the nozzle 42 in blocking material 14. This supply circuit constitutes, with the injection nozzle 42, the means 40. A third valve 56c, located immediately upstream of the injection nozzle 42 serves relief valve and allows the control of the flushing of the supply circuit. She is ordered from the room of driving, by an all or nothing command.
  • the fuel system of the nozzle 42 comprises a closed circuit 58 connected to the injection nozzle 42 by a pipe 60 in which are placed the valves 56b and 56c.
  • the closed circuit 58 comprises a hopper 62 of filling and storage of blocking material 14.
  • the capacity of the hopper 62 is designed to allow the filling of at least one drum 10.
  • the hopper 62 is filled with the desired volume of blocking material, since a kneader (not shown), admitted by a pipe 64 through a valve 66.
  • the closed circuit 58 allows to circulate continuously and in a loop the material blocking 14, to prevent its caking, increase its life time and limit the effects of fouling pipes, before this material is injected in the drum 10. It is equipped for this purpose with means of such as a peristaltic pump 68.
  • the valve 56a controlled by the level detection system 54 is placed in the closed circuit 58, immediately downstream of the bypass by which the circuit 58 is connected to the injection nozzle 42 through the driving 60.
  • a pipe 74 provided with a valve 76, connects the water distribution network to the pipe 60 between two valves 56b and 56c placed thereon.
  • This pipe 74 allows, by injection of water under pressure, to flush the central and low parts of the injection nozzle 42 when the barrel that has just been filled was evacuated. It is put into action before the next barrel does not arrive below the bell of dynamic containment 28. Effluent recovery rinsing is carried out by a retractable tray (no represented) who comes to live under the bell of containment 28, instead of the barrel. Effluents are then directed to a specialized facility of treated water treatment.
  • valves 82 are provided in different locations in the closed circuit 58.
  • a pipe 84 provided with a valve 86 opens into the circuit 58, close to the suction of the means of 68.
  • This pipeline ensures the cleaning of the entire circuit, including the introduction of a foam ball, by the pipe 84, which ensures the evacuation of the residual blockage to a drain pipe 87, equipped with a stop valve 88.
  • the final rinse of the closed circuit is done by injecting clear water into the hopper 62 (pumping means 68 in operation) and recovery of effluents in the retractable tray then accosted under the bell 28.
  • a barrel 10 When a barrel 10 is conveyed to the station filling in which the blocking operation is realized in accordance with the invention, it contains the slabs 12 and its upper end is closed off sealed way by the crimped intermediate cover 16 whose central opening 20 is closed by the operculum 22.
  • the drum 10 As soon as the drum 10 is brought over the lift cylinder 32 by the conveyor 36, its displacement horizontal is stopped and the drum is raised to the position shown in Figure 1. In this position, controlled by the laser detectors 50, the cover 22 is perforated by the ring gear 38.
  • the disc cut into the operculum immediately falls on the stack of slabs 12, by gravity, because of the ballast domino mass 24.
  • the injection of the filling material 14 into the drum then starts under the action of the pumping means 68, after opening valves 56a and 56c placed in the pipe 60. Simultaneously, the barrel 10 is put in vibration by the vibrating means 34, associated with the cylinder 32.
  • the injection of the filling material 14 is continues until the bubbling canes 52 detect the arrival of the free level of the blocking material to immediate proximity of the intermediate lid 16.
  • the level detection means 54 then automatically close the valves 56a and 56b and the injection is stopped.
  • the jack 32 is again actuated to lower the barrel 10 on the conveyor 36 and route it to the next station where a cover outside (not shown) is put in place. More precisely, the outer cover is mounted on the barrel above the intermediate cover 16 and crimped on the bead 10a of the drum.

Landscapes

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Description

Domaine technique
L'invention concerne un procédé permettant d'assurer le remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, tels que des déchets radioactifs de très faible activité, préalablement conditionnés et compactés pour former des "galettes" empilées les unes sur les autres à l'intérieur du fût.
L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Etat de la technique
Dans les installations nucléaires, les déchets technologiques de faible activité sont tout d'abord conditionnés dans des récipients métalliques cylindriques. Le volume de ces récipients est, par exemple, de 120 litres.
Les récipients contenant les déchets sont ensuite compactés à l'aide d'une presse, pour obtenir des "galettes" fortement réduites en volume, dans le sens de la hauteur des récipients.
Au cours d'une étape ultérieure, ces galettes sont empilées dans des fûts métalliques cylindriques. En règle générale, cinq galettes sont, par exemple, empilées dans chacun des fûts.
Lors d'une opération suivante dite de "blocage" les fûts sont placés sur une table vibrante et remplis d'un matériau de blocage tel qu'un mortier ou un coulis de ciment.
Lorsqu'un fût est rempli de matériau de blocage, il est ensuite fermé au moyen d'un couvercle serti.
Enfin, lorsque le matériau de blocage est sec, les fûts sont acheminés jusqu'à un site de stockage en surface de longue durée.
L'invention concerne plus précisément l'opération de blocage, au cours de laquelle les fûts contenant les galettes sont remplis d'un matériau de blocage.
Lors de cette opération, qui s'effectue en atelier, l'air contaminé contenu dans le fût s'échappe dans l'atelier et tend notamment à contaminer la paroi extérieure du fût ainsi que l'environnement immédiat. En effet, un volume d'air contaminé équivalent à celui du matériau de blocage injecté dans le fût s'échappe à l'extérieur de celui-ci.
Il n'existe pas, dans l'art antérieur, de solution technique connue à ce problème.
Exposé de l'invention
L'invention a précisément pour objet un procédé de remplissage d'un fût contenant des déchets dangereux, permettant d'éviter toute dispersion de contamination dans l'atmosphère de la salle, et notamment sur la paroi extérieure du fût, due à l'air contaminé éjecté du fût lors de l'opération de blocage.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un procédé de remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
  • montage d'un couvercle intermédiaire sur un fût, ledit couvercle comportant une ouverture obturée de façon étanche par un opercule ;
  • perforation de l'opercule par une couronne dentée portée par une cloche_de confinement surplombant une extrémité du fût fermée par le couvercle intermédiaire ;
  • injection d'un matériau de blocage dans le fût, par un tube d'injection situé à l'intérieur de la couronne dentée ;
  • mise en dépression du fût et de la cloche de confinement, dès l'accostage du fût et pendant la perforation et l'injection.
Dans le procédé ainsi défini, le couvercle intermédiaire muni de son opercule assure le confinement étanche du fût avant la perforation de l'opercule. Après la perforation, un confinement dynamique est assuré par la mise en dépression du fût et de la cloche de confinement. Ainsi, l'air contaminé contenu dans le fût est aspiré au fur et à mesure du remplissage du fût par le matériau de blocage, sans pour autant que cet air soit dispersé dans l'atmosphère de l'atelier. On évite ainsi notamment toute contamination de la paroi extérieure du fût.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on détecte la fin du remplissage du fût par le matériau de blocage, de façon à arrêter l'injection de ce matériau.
La détection de la fin du remplissage du fût peut notamment être assurée par au moins une canne de bullage débouchant à l'intérieur de la couronne dentée.
Dans ce cas, afin que le niveau de remplissage puisse être contrôlé avec précision, on positionne avantageusement l'extrémité de la canne de bullage à un niveau prédéterminé en dessous de l'opercule, après la perforation de celui-ci. A cet effet, on peut notamment utiliser un détecteur laser monté sur la cloche de confinement et apte à mesurer la distance entre celle-ci et le couvercle intermédiaire.
De préférence, on équipe l'opercule de moyens de lestage qui assurent, par gravité, l'évacuation dans le fût du disque découpé dans l'opercule par la couronne dentée, de façon à éviter l'obturation totale ou partielle de l'orifice du tube d'injection par effet d'aspiration de l'opercule.
La perforation de l'opercule peut notamment être effectuée en déplaçant le fût vers le haut par rapport à une cloche de confinement fixe. On utilise avantageusement à cet effet des moyens élévateurs tels qu'un vérin. De préférence, ces moyens élévateurs sont associés à des moyens aptes à faire vibrer le fût qu'ils supportent, lors du remplissage, afin d'améliorer la pénétration du matériau de blocage dans le fût, parmi les déchets radioactifs.
En variante, la perforation de l'opercule peut aussi être obtenue par un déplacement vers le bas de la couronne dentée ou de la cloche.
Afin notamment d'éviter la prise du matériau de blocage avant son injection dans le fût, on fait avantageusement circuler ce matériau en continu dans un circuit fermé, pendant la période qui précède cette injection.
Par ailleurs, après l'injection du matériau de blocage dans le fût, on procède de préférence à un nettoyage des moyens d'injection, c'est-à-dire du circuit fermé et de la buse par laquelle le matériau est injecté dans le fût.
Enfin, après l'injection du matériau de blocage dans le fût, on sépare celui-ci de la cloche de confinement et on place un couvercle extérieur sur le fût, au-dessus du couvercle intermédiaire. Le fût passe ensuite dans une machine de sertissage qui sertit le couvercle extérieur. Le fût est alors dans un état permettant son entreposage, avant expédition vers un lieu aménagé pour son stockage de très longue durée.
L'invention a également pour objet une installation de remplissage de fûts contenant des déchets dangereux, caractérisée en ce qu'elle comprend :
  • un couvercle intermédiaire apte à être monté sur un fût, ledit couvercle comportant une ouverture obturée de façon étanche par un opercule ;
  • une cloche de confinement apte à surplomber une extrémité du fût fermée par le couvercle intermédiaire, ladite cloche portant une couronne dentée apte à perforer l'opercule ;
  • des moyens d'injection d'un matériau de blocage, débouchant à l'intérieur de la couronne dentée ; et
  • des moyens de mise en dépression du fût et de la cloche de confinement.
Brève description des dessins
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe verticale illustrant le remplissage d'un fût contenant des déchets radioactifs au moyen d'une installation de remplissage conforme à l'invention ;
  • la figure 2 est une vue en perspective et en coupe, représentant plus en détail le couvercle intermédiaire placé sur le fût, ainsi que son opercule ; et
  • la figure 3 illustre schématiquement les moyens d'injection du matériau de blocage utilisés dans l'installation de remplissage selon l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation préféré de l'invention
Sur la figure 1, la référence 10 désigne un fût métallique cylindrique dans lequel ont été placés au préalable des déchets nucléaires de très faible activité. Plus précisément, ces déchets nucléaires se présentent sous la forme de galettes 12, empilées les unes sur les autres à l'intérieur du fût 10. Chacune des galettes 12 est constituée par un emballage métallique cylindrique rempli de déchets nucléaires de très faible activité, puis compacté à l'intérieur d'une presse.
Comme on l'a déjà indiqué, l'invention concerne un procédé et une installation permettant de réaliser une opération de blocage, au cours de laquelle un matériau de blocage 14 tel qu'un mortier de ciment est injecté successivement dans chaque fût 10, pour y immobiliser les galettes 12 en remplissant aussi complètement que possible l'espace laissé libre à l'intérieur du fût 10. Conformément à l'invention, le procédé et l'installation sont conçus de telle sorte que l'opération de blocage s'effectue en évitant toute dispersion de l'air contaminé initialement contenu dans le fût 10 dans l'atmosphère de l'atelier de conditionnement et notamment sur la paroi extérieure du fût.
L'installation selon l'invention comprend un couvercle intermédiaire 16, qui est monté sur l'extrémité supérieure ouverte du fût 10 dès que les galettes 12 ont été placées dans celui-ci. Le couvercle intermédiaire 16 est alors serti.
Comme le montre mieux la figure 2, le couvercle intermédiaire 16 est fixé de façon étanche à la partie supérieure du fût 10. A cet effet, il peut notamment être emboíté dans un joint d'étanchéité annulaire 18 qui recouvre le bourrelet 10a formant l'extrémité supérieure du fût 10, puis serti.
Le couvercle intermédiaire 16, réalisé en tôle métallique, comporte en son centre une ouverture circulaire 20. Le diamètre de cette ouverture est, par exemple, de 164 mm dans le cas d'un fût 10 de 570 mm de diamètre.
L'ouverture centrale circulaire 20 du couvercle intermédiaire 16 est initialement obturée de façon étanche par un opercule métallique 22, par exemple en aluminium, collé sur la face supérieure ou externe du couvercle intermédiaire 16. L'opercule métallique 22 constitue une pastille d'obturation provisoire du fût. Il est muni en son centre, sur sa face inférieure tournée vers l'intérieur du fût 10, d'un domino de lestage 24 constituant des moyens de lestage dont la fonction apparaítra par la suite. A titre d'exemple nullement limitatif, la masse du domino de lestage 24 peut être d'environ 50 g.
Sur sa face inférieure tournée vers l'intérieur du fût 10, le couvercle intermédiaire 16 comporte au moins un organe anti-flottaison tel que trois pattes 26 soudées sur le couvercle 16 et disposées à 120° les unes des autres sur un cercle centré sur l'axe du couvercle intermédiaire 16. A titre d'exemple nullement limitatif, le cercle sur lequel sont disposées les pattes 26 peut avoir un diamètre de 350 mm. les pattes 26 font saillie vers le bas à l'intérieur du fût 10, sur une hauteur déterminée, par exemple de 45 mm. Elles maintiennent ainsi un espace libre minimum de la même hauteur entre le couvercle intermédiaire 16 et le dessus de l'empilement de galettes 12 placées dans le fût 10. Cet espace permet de favoriser l'écoulement ultérieur du matériau de blocage 14 lorsque celui-ci est injecté dans le fût.
L'installation conforme à l'invention comprend de plus une cloche de confinement dynamique 28 (figure 1) sous laquelle est placée la partie supérieure du fût 10 obturée par le couvercle intermédiaire 16, lorsque l'opération de blocage est réalisée. Dans le mode de réalisation représenté, la cloche de confinement dynamique 28 est fixe. Plus précisément, elle est fixée sous une cloison horizontale 30 qui équipe l'atelier de conditionnement.
La mise en place de la partie supérieure du fût 10 sous la cloche de confinement dynamique 28 est obtenue en plaçant le fût 10 sur le plateau supérieur d'un vérin 32 constituant des moyens élévateurs. Lorsque le levage du fût 10 est terminé, son extrémité supérieure est reçue à l'intérieur de la cloche de confinement dynamique 28, comme l'illustre la figure 1.
Afin d'améliorer le remplissage du fût 10 par le matériau de blocage 14 lors de l'opération de blocage, des moyens 34 (figure 3) aptes à faire vibrer le fût 10 sont associés au vérin 32. En d'autres termes, ce dernier est un vérin vibrant.
On a représenté schématiquement, en traits mixtes, sur la figure 1, un système anti-chute constitué de doigts 35 reliés par des bras 37 à la cloison horizontale 30. Lorsque le fût 10 est en position haute, les doigts 35 viennent se placer sous le plateau supérieur du vérin et assurent son maintien dans cette position, même en cas de défaillance du vérin 32.
Comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 3, les fûts 10 sont acheminés l'un après l'autre au-dessus du vérin 32 par un convoyeur 36, afin d'y subir l'opération de blocage. Ils sont ensuite évacués de ce poste par le même convoyeur 36.
Conformément à l'invention, la cloche de confinement dynamique 28 supporte en son centre la virole 39, terminée en partie basse par une couronne dentée 38 (figure 1). Cette couronne dentée 38 est placée dans l'axe de l'ouverture 20 formée au centre du couvercle intermédiaire 16 et son diamètre est légèrement inférieur à celui de cette ouverture. La couronne dentée 38 est munie sur la totalité de son pourtour de dents de scie pointues et profondes orientées vers le bas. Ces dents de scie assurent la perforation de l'opercule 22 lors de la fin de la montée du fût 10 sous la cloche de confinement dynamique 28, juste avant le début de l'injection du matériau de blocage 14.
Des trous 37 sont percés tout autour du support cylindrique de la couronne dentée 38, à un niveau tel qu'ils se trouvent en dessous du couvercle intermédiaire 16, en fin d'opération de perçage de l'opercule 22. Ces trous 37 évitent la mise en dépression de l'opercule 22 après le percement et permettent une bonne circulation d'air.
Lorsque la perforation est effectuée, le domino de lestage 24 qui est placé au centre de l'opercule 22 entraíne vers le bas, par gravité, le disque découpé dans l'opercule par la couronne dentée 38. Le domino de lestage 24 assure la chute du disque dans le fût et empêche ainsi ce disque de rester à l'intérieur de la couronne dentée 38 et d'obturer les canalisations qui débouchent à l'intérieur de la couronne. Il évite également au disque de flotter en surface sur le matériau de blocage 14.
L'installation conforme à l'invention comprend de plus des moyens 40, pour injecter le matériau de blocage 14 dans le fût 10. Ces moyens d'injection 40, qui seront décrits plus en détail ultérieurement en se référant à la figure 3, comprennent notamment une buse d'injection 42 qui débouche à l'intérieur de la couronne dentée 38, comme l'illustre la figure 1. La buse d'injection 42 est orientée vers le bas et disposée de préférence selon l'axe de la couronne dentée. Lorsque l'opercule 22 a été perforé par la couronne dentée 38, la mise en oeuvre du moyen d'injection 40 permet d'injecter le matériau de blocage 14 directement à l'intérieur du fût 10 sans rupture du confinement de ce dernier.
L'installation conforme à l'invention comprend de plus des moyens 44 de mise en dépression du fût 10 et de l'intérieur de la cloche de confinement dynamique 28. Ces moyens de mise en dépression 44 comprennent notamment une ou plusieurs conduites d'aspiration d'air 46, qui débouchent à l'intérieur de la virole 39 portant la couronne dentée 38. La ou les conduites d'aspiration d'air 46 sont reliées à des moyens d'aspiration 47 aptes à extraire l'air contaminé chassé du fût 10, au fur et à mesure de l'injection du matériau de blocage 14, tout en maintenant une dépression dans le fût et à l'intérieur de la cloche de confinement dynamique 28, par rapport à l'environnement extérieur. A titre d'illustration nullement limitative, la dépression engendrée par les moyens de mise en dépression 44 est, par exemple, d'environ 2660 Pa.
Les moyens de mise en dépression 44 comprennent de plus des filtres à très haute efficacité 49 capables de retenir en totalité les poussières contaminantes contenues dans l'air aspiré.
Les moyens d'aspiration 47 sont avantageusement doublés, afin d'éviter toute perte de confinement lors d'une détérioration du système d'aspiration principale ou d'une perte d'alimentation électrique.
Avantageusement et comme on l'a illustré schématiquement sur la figure 1, un déflecteur 48 est placé à l'intérieur de la couronne dentée 38, immédiatement sous la tête d'injection 42, afin de diriger le matériau de blocage 14 vers la périphérie du fût 10. On élimine ainsi tout risque de bouchage, même provisoire, des conduites 46 d'aspiration d'air. En effet, en l'absence de déflecteur, un talus de matériau de blocage pourrait se former sur le sommet de l'empilement de galettes 12.
A l'extérieur de la virole 39 portant la couronne dentée 38, la paroi supérieure de la cloche de confinement dynamique 28 supporte un détecteur laser 50 tourné vers le couvercle intermédiaire 16. Le détecteur laser 50 permet de mesurer la distance qui sépare la cloche de confinement 28 du couvercle intermédiaire 16. En liaison avec un circuit de commande (non représenté) du vérin élévateur 32, le détecteur laser 50 forme ainsi des moyens pour positionner l'extrémité basse d'au moins une canne de bullage 52 à un niveau prédéterminé en dessous de l'opercule 22, après la perforation de celui-ci (deux cannes de bullage 52 sont utilisées, de préférence, comme l'illustre la figure 1) . En d'autres termes, lorsque la distance mesurée par le détecteur laser 50 atteint une valeur prédéterminée, la montée du fût 10 assurée par le vérin élévateur 32 est stoppée. Les extrémités basses des cannes de bullage 52 se trouvent alors à un niveau prédéterminé en dessous du couvercle intermédiaire 16. Le contrôle de ce positionnement permet de piloter avec précision le niveau de remplissage du fût 10 par le matériau de blocage 14, en utilisant les cannes de bullage 52.
A cet effet, les parties basses des cannes de bullage 52 (figure 1) sont placées à l'intérieur de la virole 39 portant la couronne dentée 38. Le niveau des extrémités basses des cannes de bullage 52 est tel que, lorsque la montée du fût 10 a été stoppée en réponse à la mesure effectuée par le détecteur laser 50, ces extrémités soient situées à un niveau légèrement inférieur à celui du couvercle intermédiaire 16. A titre d'exemple, les extrémités basses des cannes de bullage 52 peuvent se trouver à 4 mm en dessous du niveau du couvercle intermédiaire 16. Les cannes de bullage 52 constituent ainsi des moyens pour détecter le remplissage du fût 10. En d'autres termes, lorsque les cannes de bullage 52 sont obturées par le matériau de blocage 14 à la fin du remplissage, on est certain que le fût est complètement rempli. Le remplissage du fût est donc stoppé.
Lorsque deux cannes de bullage 52 sont utilisées comme l'illustre la figure 1, elles sont placées avantageusement en des positions diamétralement opposées par rapport à l'axe vertical de la cloche de confinement dynamique 28. Elles assurent alors la redondance de la détection.
Sur la figure 3, on a représenté schématiquement les moyens de détection de niveau 54 auxquels sont reliées les cannes de bullage 52. Ces moyens 54 de détection de niveau pilotent la fermeture automatique de deux vannes de détection de niveau 56a et 56b, placées dans un circuit d'alimentation de la buse 42 en matériau de blocage 14. Ce circuit d'alimentation constitue, avec la buse d'injection 42, les moyens d'injection 40. Une troisième vanne 56c, située immédiatement en amont de la buse d'injection 42, sert de vanne de secours et permet le pilotage du rinçage du circuit d'alimentation. Elle est commandée, de la salle de conduite, par une commande tout ou rien.
Comme l'illustre la figure 3, le circuit d'alimentation de la buse 42 comprend un circuit fermé 58 relié à la buse d'injection 42 par une conduite 60 dans laquelle sont placées les vannes 56b et 56c.
Le circuit fermé 58 comprend une trémie 62 de remplissage et d'entreposage du matériau de blocage 14. La capacité de la trémie 62 est conçue pour permettre le remplissage d'au moins un fût 10. La trémie 62 est remplie du volume désiré du matériau de blocage, depuis un malaxeur (non représenté), admis par une conduite 64 au travers d'une vanne 66. Le circuit fermé 58 permet de faire circuler en continu et en boucle le matériau de blocage 14, pour éviter sa prise en masse, augmenter sa durée de vie et limiter les effets d'encrassement des tuyauteries, avant que ce matériau ne soit injecté dans le fût 10. Il est équipé à cet effet de moyens de pompage tels qu'une pompe péristaltique 68. La vanne 56a pilotée par le système de détection de niveau 54 est placée dans le circuit fermé 58, immédiatement en aval de la dérivation par laquelle le circuit 58 est relié à la buse d'injection 42 au travers de la conduite 60.
Une conduite 74, munie d'une vanne 76, relie le réseau de distribution d'eau à la conduite 60 entre les deux vannes 56b et 56c placées sur celle-ci. Cette conduite 74 permet, par injection d'eau sous pression, d'effectuer le rinçage des parties centrale et basse de la buse d'injection 42 lorsque le fût qui vient d'être rempli a été évacué. Elle est mise en action avant que le fût suivant n'arrive en dessous de la cloche de confinement dynamique 28. La récupération des effluents de rinçage s'effectue par une gatte escamotable (non représentée) qui vient s'accoster sous la cloche de confinement 28, à la place du fût. Les effluents sont alors dirigés vers une installation spécialisée de traitement des eaux chargées.
D'autres vannes 82 sont prévues en différents emplacements dans le circuit fermé 58. En outre, une canalisation 84 munie d'une vanne 86 débouche dans le circuit 58, à proximité de l'aspiration des moyens de pompage 68. Cette canalisation permet d'assurer le nettoyage de l'ensemble du circuit, notamment par l'introduction d'une balle de mousse, par la canalisation 84, qui assure l'évacuation du matériau de blocage résiduel vers une tuyauterie de vidange 87, munie d'une vanne d'arrêt 88. Le rinçage final du circuit fermé se fait par injection d'eau claire dans la trémie 62 (moyens de pompage 68 en fonctionnement) et récupération des effluents dans la gatte escamotable alors accostée sous la cloche 28.
Seule une partie du circuit fermé 58 se trouve à l'intérieur de l'atelier de conditionnement dans lequel s'effectue le remplissage des fûts 10. Une portion de la cloison de confinement 88 délimitant cet atelier a été représentée schématiquement sur la figure 3. La partie du circuit 58 située à l'extérieur de l'atelier de conditionnement inclut notamment la trémie 62 et les moyens de pompage 68.
L'ensemble de l'installation est avantageusement piloté par des moyens de contrôle-commande automatisés (non représentés).
Lorsqu'un fût 10 est acheminé jusqu'au poste de remplissage dans lequel l'opération de blocage est réalisée conformément à l'invention, il contient les galettes 12 et son extrémité supérieure est obturée de façon étanche par le couvercle intermédiaire serti 16 dont l'ouverture centrale 20 est fermée par l'opercule 22. Dès que le fût 10 se trouve amené au-dessus du vérin élévateur 32 par le convoyeur 36, son déplacement horizontal est stoppé et le fût est monté jusqu'à la position illustrée sur la figure 1. Dans cette position, contrôlée par les détecteurs laser 50, l'opercule 22 est perforé par la couronne dentée 38. Le disque découpé dans l'opercule tombe immédiatement sur l'empilement de galettes 12, par gravité, du fait de la masse du domino de lestage 24.
Malgré cette perforation, le confinement du fût 10 reste assuré, jusqu'à la fin du remplissage, par la cloche de confinement dynamique 28 mise en dépression par les moyens 44 de mise en dépression.
L'injection du matériau de remplissage 14 dans le fût débute alors sous l'action des moyens de pompage 68, après ouverture des vannes 56a et 56c placées dans la canalisation 60. Simultanément, le fût 10 est mis en vibration par les moyens 34 de mise en vibration, associés au vérin 32.
L'injection du matériau de remplissage 14 se poursuit jusqu'à ce que les cannes de bullage 52 détectent l'arrivée du niveau libre du matériau de blocage à proximité immédiate du couvercle intermédiaire 16. Les moyens 54 de détection de niveau ferment alors automatiquement les vannes 56a et 56b et l'injection est stoppée.
Ensuite, le vérin 32 est à nouveau actionné pour redescendre le fût 10 sur le convoyeur 36 et l'acheminer jusqu'au poste suivant où un couvercle extérieur (non représenté) est mis en place. Plus précisément, le couvercle extérieur est monté sur le fût au-dessus du couvercle intermédiaire 16 et serti sur le bourrelet 10a du fût.
Le procédé et l'installation qui viennent d'être décrits permettent de réaliser l'opération de blocage en assurant une parfaite maítrise du confinement. Toute dispersion de contamination dans l'atmosphère de l'atelier, notamment toute contamination de la paroi extérieure du fût, est ainsi évitée.

Claims (24)

  1. Procédé de remplissage de fûts (10) contenant des déchets dangereux (12), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    montage d'un couvercle intermédiaire (16) sur un fût (10), ledit couvercle comportant une ouverture (20) obturée de façon étanche par un opercule (22) ;
    perforation de l'opercule par une couronne dentée (38) portée par une cloche de confinement (28) surplombant une extrémité du fût (10) fermée par le couvercle intermédiaire (16) ;
    injection d'un matériau de blocage (14) dans le fût (10), par un tube d'injection (42) situé à l'intérieur de la couronne dentée (38) ;
    mise en dépression du fût (10) et de la cloche de confinement (28), dès l'accostage du fût et pendant la perforation et l'injection.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on détecte la fin du remplissage du fût (10) par le matériau de blocage (14) et on arrête l'injection.
  3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on détecte la fin du remplissage du fût au moyen d'au moins une canne de bullage (52) débouchant à l'intérieur de la couronne dentée (38).
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on positionne l'extrémité de la canne de bullage (52) à un niveau prédéterminé en dessous de l'opercule (22), après la perforation de celui-ci.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on équipe l'opercule (22) de moyens de lestage (24) assurant l'évacuation dans le fût (10), par gravité, d'un disque découpé dans l'opercule lors de sa perforation.
  6. Procédé selon- l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on perfore l'opercule (22) en déplaçant le fût (10) vers le haut, par rapport à une cloche de confinement (28) fixe.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on met le fût (10) en vibration pendant l'injection du matériau de blocage (14).
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, avant l'injection du matériau de blocage (14), on fait circuler celui-ci en continu dans un circuit fermé (58).
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, après l'injection du matériau de blocage (14) dans le fût (10), on procède à un nettoyage des moyens d'injection (40).
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, après l'injection du matériau de blocage (14) dans le fût (10), on sépare celui-ci de la cloche de confinement (28) et on place un couvercle extérieur sur le fût (10), au-dessus du couvercle intermédiaire (16).
  11. Installation de remplissage de fûts (10) contenant des déchets dangereux (12), caractérisée en ce qu'elle comprend :
    un couvercle intermédiaire (16) apte à être monté sur un fût (10), ledit couvercle comportant une ouverture (20) obturée de façon étanche par un opercule (22) ;
    une cloche de confinement (28) apte à surplomber l' extrémité du fût (10) fermée par le couvercle intermédiaire, ladite cloche portant une couronne dentée (38) apte à perforer l'opercule (22) ;
    des moyens (40) d'injection d'un matériau de blocage (14), débouchant à l'intérieur de la couronne dentée (38) ; et
    des moyens (44) de mise en dépression du fût (10) et de la cloche de confinement (28).
  12. Installation selon la revendication 11, comprenant de plus des moyens (52,54) pour détecter la fin du remplissage du fût (10) par le matériau de blocage (14).
  13. Installation selon la revendication 12, dans laquelle les moyens pour détecter la fin du remplissage du fût (10) comprennent au moins une canne de bullage (52) débouchant à l'intériéur de la couronne dentée (38).
  14. Installation selon la revendication 13, comprenant de plus des moyens (50) pour positionner l'extrémité de la canne de bullage (52) à un niveau prédéterminé en dessous de l'opercule (22).
  15. Installation selon la revendication 14, dans laquelle les moyens pour positionner l'extrémité de la canne de bullage (52) comprennent un détecteur laser (50) monté sur la cloche de confinement (28) et apte à mesurer la distance entre celle-ci et le couvercle intermédiaire (16).
  16. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans laquelle l'opercule (22) est muni de moyens de lestage (24) dans une partie apte à être perforée par la couronne dentée (38).
  17. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, dans laquelle le couvercle intermédiaire (16) comporte, sur une face apte à être tournée vers l'intérieur du fût (10), au moins un organe anti-flottaison (26) apte à prendre appui sur les déchets radioactifs (12), autour de l'ouverture (20), pour ménager un espace libre entre ces déchets et le couvercle intermédiaire (16).
  18. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 17, comprenant de plus des moyens élévateurs (32), aptes à soulever le fût (10), la cloche de confinement (28) étant montée en un emplacement fixe au-dessus desdits moyens élévateurs.
  19. Installation selon la revendication 18, dans laquelle des moyens (34) aptes à faire vibrer le fût (10) sont associés aux moyens élévateurs (32).
  20. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, dans laquelle les moyens (40) d'injection du matériau de blocage comprennent un circuit fermé (58) relié à une tête d'injection (42) dudit matériau, débouchant à l'intérieur de la couronne dentée (38).
  21. Installation selon la revendication 20, dans laquelle un déflecteur (48) est placé en dessous de la tête d'injection (42), de façon à diriger le matériau de blocage (14) vers une région périphérique du fût (10).
  22. Installation selon l'une quelconque des revendications 20 et 21, dans laquelle le circuit fermé (58) comprend :
    une trémie (62) de remplissage et de stockage du matériau de blocage ; et
    des moyens de pompage (68) aptes à faire circuler le matériau de blocage de la trémie (62) vers la tête d'injection (42) et en continu dans le circuit fermé.
  23. Installation selon la revendication 22, dans laquelle le circuit fermé (58) comprend de plus des moyens de nettoyage (84,74) dudit circuit et de la tête d'injection (42).
  24. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 à 23, dans laquelle les moyens (44) de mise en dépression du fût (10) comprennent au moins une conduite (46) reliant la cloche de confinement (28) à des moyens d'aspiration (47) au travers de moyens de filtrage (49).
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