EP2310272A1 - Système d'introduction de mortier dans un conteneur - Google Patents

Système d'introduction de mortier dans un conteneur

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EP2310272A1
EP2310272A1 EP09784217A EP09784217A EP2310272A1 EP 2310272 A1 EP2310272 A1 EP 2310272A1 EP 09784217 A EP09784217 A EP 09784217A EP 09784217 A EP09784217 A EP 09784217A EP 2310272 A1 EP2310272 A1 EP 2310272A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mortar
duct
container
injection
conduit
Prior art date
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Granted
Application number
EP09784217A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2310272B1 (fr
Inventor
Dominique Pouyat
Eric Blanchard
Pierre Brovelli
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.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2310272A1 publication Critical patent/EP2310272A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2310272B1 publication Critical patent/EP2310272B1/fr
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Classifications

    • 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
    • G21F9/008—Apparatus specially adapted for mixing or disposing radioactively contamined material
    • 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
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/06—Processing
    • G21F9/16—Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/162—Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix, e.g. clays, zeolites
    • G21F9/165—Cement or cement-like matrix
    • 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 present invention relates to a mortar injection system in a container.
  • the invention relates in particular to the introduction of mortar into a drum containing harmful waste, in particular radioactive waste resulting from material conditioning operations during the manufacture of MOX fuel (mixed oxides (U, Pu) ⁇ 2). and decontamination or dismantling operations of a glove box.
  • MOX fuel mixed oxides (U, Pu) ⁇ 2
  • the apparatus comprises a container equipped with a mixer and inside which are introduced water and materials necessary for the formation of a slurry.
  • the apparatus comprises a pump removing the grout from the container and discharging the grout to the barrel through grout conveying conduits equipped with a three-way valve.
  • a compressed air duct opens into the valve and a return line connects the valve to the container.
  • the amount of slurry evacuated by the pump is controlled by dynamometric gauges equipping the container, and the excess grout is returned to the container through the return duct.
  • the compressed air is used to facilitate the injection of grout into the drum.
  • a disadvantage of this grouting process is that the compressed air used for the injection is contaminated and must then be decontaminated.
  • An object of the invention is to provide a device and a method of mortar injection in a container containing waste that allows (e) to accurately fill the container without knowing precisely the volume of waste, ensuring dynamic containment.
  • An object of the invention is to provide a device and a mortar injection method in a container containing waste that allows (nt) to minimize the amount of products used (air and mortar in particular) undergoing contamination and requiring therefore subsequent decontamination.
  • An object of the invention is to propose a device and a mortar injection method in a container containing waste which makes it possible to avoid with certainty, when the filling of the container is finished, the migration of products likely to to be contaminated (air and mortar in particular) towards the entire device.
  • An object of the invention is to provide a device and a method of mortar injection in a container containing waste which facilitates (s) the emptying and cleaning of the mortar transport pipes.
  • An object of the invention is to provide a device and a mortar injection method in a container containing waste that allows (a) precise filling of the container to ensure therein an apical free space of volume substantially no.
  • An object of the invention is to provide a device and a mortar injection method in a container containing waste which is (are) improved and / or which remedies (s), in part at least, to gaps or disadvantages of known mortar injection devices and methods.
  • a method of injecting mortar into a container containing waste which comprises the following operations: it causes a continuous circulation of a first mortar stream in a circulation loop; a second mortar stream lower than the first mortar stream is withdrawn into the circulation loop during continuous circulation; and introducing the second mortar stream into the container containing waste.
  • the invention also aims to propose a mortar injection device in a container containing waste, which device comprises:
  • a mortar circulation loop comprising a container (such as a hopper) for mortar storage, a mortar transfer pump connected to the storage container, a starting conduit for transporting the mortar leaving the pump, and a return duct for transporting mortar to the storage container; and
  • the circulation loop comprises a sampling member connecting the starting duct, the return duct, and the injection duct, and the isolation of the duct.
  • injection and loop is achieved by a single-way valve; this isolation valve is arranged at the inlet of the injection duct, the absence of a valve - other than a possible mortar flow regulator - on the flow and return ducts of the loop to ensure continuous circulation of mortar, the sampling member ensuring the removal of a portion of the flow of mortar circulating in the loop and its introduction into the injection conduit.
  • the sampling member is in the form of a connection or Y-junction having three duct portions: a first duct portion and a second duct portion are respectively connected to the departure duct and the return duct; and the third conduit portion is disposed (connected) tangentially to the first conduit portion, and is connected to the injection conduit.
  • at least one of the three duct portions is curved.
  • the section of the first duct portion is substantially the same as the section of the second duct portion, while the section of the third duct portion is smaller than the section of the first and second duct portions.
  • a mortar is sampled under a pressure sufficient to compensate for the pressure loss resulting from the transport of the mortar (removed) by an injection conduit connecting the sampling point to the container;
  • the mortar taken from the loop is introduced into the container containing waste, so that no thruster (solid, liquid, gaseous, etc.) can be introduced into the injection duct and into the container containing waste; Or other).
  • the lengths and diameters of the return ducts and injection ducts, as well as the passage diameters of the organs - such as valves - arranged on these ducts, are chosen so that that the pressure drop in the injection pipe, corrected for variations in dimension between the inlet and the output of the injection duct, being close to or less than the pressure drop in the corrected return duct of the dimension variations between the inlet and the outlet of the return duct.
  • valve (s) equipping the injection duct are chosen to cause a reduced pressure drop; it is preferably chosen from the "full-bore" valves, in particular from the sleeve valves and the plug valves.
  • the altimetric dimension of the inlet orifice of the injection conduit is greater than the altimetric dimension of the outlet orifice of this conduit, to promote a gravity flow of the mortar in this conduit.
  • the mortar taken from the mortar circulation loop is introduced into the container;
  • the appearance of the mortar in the second reservoir is monitored and, when this appearance is detected, the removal of the mortar in the circulation loop is terminated.
  • the altimetric dimensions of the first and second reservoirs are preferably neighboring (substantially identical); the respective capacities of these tanks can also be substantially identical.
  • the device according to the invention preferably further comprises a sensor sensitive to the appearance of mortar in the second tank, such as a radar sensor.
  • each of the tanks has an upwardly flared shape, in particular an upwardly flared frustoconical shape, in order to facilitate subsequent demolding.
  • the mortar contained in an injection conduit connecting the mortar circulation loop to the first reservoir (and to the container) is removed in the first reservoir, so that the injection pipe can then be cleaned while waiting for the filling of another waste container.
  • the sum of the contents - or useful volume - of the first and second tanks is preferably at least equal to the capacity - or volume - of the injection duct.
  • the mortar contained in the injection pipe is removed by introducing compressed air into the injection pipe and, after connection of the injection pipe to a rinsing pot, is circulated through the injection pipe. it conducts a rinsing liquid such as water, in order to entrain and evacuate mortar residues likely to agglomerate on the walls of the injection duct.
  • a rinsing liquid such as water
  • the second tank is connected to an air extraction and filtration circuit and the second tank is taken from contaminated air expelled from the container during the introduction of mortar into the latter.
  • a device may comprise a receptacle for collecting the rinsing liquid, a shaped collector adapted to that of the second reservoir for collecting the gaseous effluents - essentially air - coming out of this reservoir, as well as 'a conduit connected to the collector to direct the effluents to a decontamination circuit of gaseous effluents.
  • Figure 1 is a diagram of a device according to the invention.
  • Figures 2 to 4 schematically illustrate three embodiments of a device for sampling a device according to the invention.
  • the terms “container” and “hopper” are used to designate a container adapted to contain a reserve of mortar sufficient to fill the space left free by waste placed in a container. waste.
  • the terms “reservoir” and “cone” are used in this application to refer to a container adapted to contain a surplus of mortar delivered to the waste container.
  • receptacle and “capacity” are used in the present application to denote a container adapted to contain effluents from the cleaning of the mortar injection system.
  • the term "container” is reserved in this application, unless otherwise expressly or implicitly indicated, to mean the container containing waste.
  • the mortar injection system is intended to make it possible to immobilize waste contained in a container 87.
  • the mortar injection device comprises:
  • a mortar circulation loop BA comprising a mortar storage container TM 12, a mortar transfer volumetric pump PI 1 connected to the storage container, a starting CD conduit for transporting the mortar leaving the pump, and a CR duct back for mortar transport to the storage container;
  • the circulation loop comprises a sampling member OP connecting the initial duct, the return duct, and the injection duct.
  • the isolation of the injection conduit and the loop is achieved by a one-way valve Vl disposed at the inlet of the injection conduit.
  • the device comprises an injection conduit CI equipped with a system of three valves Vl, V2, V3 adapted to the injection and rinsing of the conduit.
  • the valves V1, V2, V3 are pinch valves or "full bore” ball valves.
  • the injection conduit ends with a CAI injection rod disposed in the glove box and supported by an MD mechanism for moving the injection rod, which mechanism is operated by an operator.
  • the CAI injection rod is introduced into a first tank R1 called “filling cone” and fixed on an upper wall 88 of the container 87 which is pierced with a first orifice 89 for filling.
  • the filling detection of the container by the mortar is done through a second tank R2 called “vent cone", which is also fixed on the upper wall 88 of the pierced container with a second orifice 90 serving as vent and overflow.
  • the first and second tanks R1, R2 are secured to the container facing the orifices 89, 90 provided in the wall 88 of the latter, the altimetric dimensions of the first and second tanks being adjacent.
  • the container 87 is vibrated during the casting of mortar.
  • the mortar consists of a mixture of sand, cement, and water, to which can be added (s) one (or more) adjuvant (s), in particular a plasticizer.
  • the mortar may have a density close to 2.25 kg / dm 3 , a fluidity - measured at the MARSH cone - close to 200 to 500 centipoise, and a duration of use before setting a maximum of three hours.
  • the mortar is prepared in the mixer (not shown) and then deposited in the TM 12 buffer hopper whose useful volume is sufficient to fill a container 87 containing little waste.
  • the mortar injection installation has three parts:
  • a DAE device for introducing air and water into the injection duct.
  • the mortar injection installation makes it possible to perform the following functions: circulate the mortar in the BA loop and in the CI conduit to the cementing BAG glove box where the container 87 is to be filled;
  • the average diameter of the injection duct can be determined as a function of these dimensions, length, and flow rate.
  • the choice of a larger diameter could lead to a gravity drain of the descending part of the CI conduit with communication of the atmosphere of the glove box and piping out of confined area, as well as a volume of mortar contaminated (when emptying and rinsing the injection line).
  • the choice of a smaller diameter would increase the risk of clogging of the conduit CI and require a higher pressure of the mortar to cause its flow.
  • a diameter is preferably chosen which is adapted to the fluidity and viscosity of the product and to the slope between the sampling point and the high level of the container.
  • the pressurization and circulation of the mortar is ensured by a peristaltic pump PH of the BA loop, and its transfer to the container is provided by the CI injection conduit which is connected to the BA loop by the OP member.
  • BA can for example be of the order of 10% of the flow rate of mortar conveyed by the pump PH, 90% of the flow conveyed by the pump being taken from the loop and injected into the container.
  • the pressure of the mortar in the sampling member may for example be adjusted to a value of about 0.5 bar to about 1 bar.
  • the altimetric dimension of the inlet orifice of the injection duct, ie of the member OP, is greater than the altimetric dimension of the outlet orifice of this duct, ie of the CAI rod, to promote a gravity flow mortar in this conduit.
  • the injection pipe is preferably downhill to avoid the presence of a low point may retain mortar or rinsing water or humidification.
  • the confinement between the feed loop and the rinsing device on the one hand, and the injection conduit on the other hand, is provided by a motorized isolation valve V2; the confinement of the feed loop is ensured by the two motorized isolation valves V1 and V2.
  • the valves may be of the abrasion-resistant sleeve type
  • Portions of the conduits may be made of stainless steel; flexible duct portions may be provided for connecting respectively the peristaltic pump and the return duct to the buffer hopper TM 12, as well as for connecting, in the glove box, the injection cane to the injection duct, in order to allow the movement of this rod and avoid transmitting the vibration of the container 87 to the glove box.
  • Two cones R1, R2 are placed on the ports 89, 90 for filling and venting the container 87.
  • the volume of each of these cones is at least equal to half the volume of the injection duct; the volume of this duct, between the valve Vl and the exit orifice of the cane
  • CAI can be of the order of one or more dm 3 .
  • the injection cane is supported by a stem MD to move the cane in translation along the axes x and z, and in rotation along the z axis.
  • the end of the cane comprises a sealing system when the cane bears on the cone Rl.
  • the R2 cone is equipped with a DRA radar detector for the presence of mortar in the cone.
  • This cone is connected by a CO collector and a CS flexible line to the air extraction system of the cementation BAG glove box, to avoid contaminating the inside of the glove box with the air that has passed through the container. 87.
  • the stop of the injection of the mortar is controlled following the detection of presence of mortar in the cone of vent by the radar sensor; the supply loop is then isolated from the injection duct by closing the valve Vl.
  • the feed loop is then drained by pushing the mortar with compressed air delivered by the source S20.
  • the mortar contained in the feed loop is collected in the TM 12 hopper.
  • the flexible link LS1 of the return pipe of the feed loop is then connected to a rinsing water recovery tank and the delivery of the pump.
  • mortar PI l is connected to the industrial water network.
  • the part OP of bypass to the injection duct, on which is connected the valve Vl allows the rinsing of the "upstream" part, with reference to the direction of circulation of the mortar, of this valve.
  • the mortar residue remaining in the injection pipe (between the valve Vl and the injection pipe) is emptied into the mortar introduction cone R1 and into the container 87 by compressed air blowing delivered by the source S22 compressed air DAE device or foam ball, after lifting the rod for venting the cones.
  • the injection rod is then moved and positioned by the MD mechanism on a third cone R3 connected to a capacity S 14 located in the BAG glove box and for recovering rinsing water from the injection portion.
  • the emptying is carried out by a flushing from a R13 membrane balloon pressurized with air by the source S22 and filled with water by the source S23.
  • the sampling member OP is in the form of a connection or Y-junction having three duct portions: a first portion OP1 of duct and a second portion OP2 of duct are respectively connected to the duct of CD start and return duct CR; the third conduit portion OP3 is arranged (connected) tangentially to the first conduit portion, and is connected to the injection conduit CI.
  • the third conduit portion OP3 extends along an axis OP5 coinciding with that of the first portion OP1, the second portion OP2 of conduit being curved.
  • the second conduit portion OP2 extends along an axis OP4 coinciding with that of the first portion OP1, the third portion OP3 of conduit being curved.
  • the second conduit portion OP2 and the third conduit portion OP3 are curved.
  • the three pipe portions OP1, OP2, and OP3 of the member OP have a substantially identical section (and / or diameter).
  • the section of the first duct portion may be substantially the same as the section of the second duct portion, the section of the third duct portion being smaller than the section of the first and second portions of the duct portion. leads.
  • Valve V3 serves to isolate the section in glove box, during maintenance operations, or pipe change between valves Vl and V3.

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Description

Système d'introduction de mortier dans un conteneur
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention est relative à un système d'injection de mortier dans un conteneur.
L'invention est notamment relative à l'introduction de mortier dans un fût contenant des déchets nocifs, en particulier des déchets radioactifs issus d'opérations de conditionnement de matières lors de la fabrication de combustible MOX (oxydes mixtes (U,Pu)θ2) et d'opérations de décontamination ou de démantèlement d'une boite à gants.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les brevets FR2605788 et US5246287 décrivent un appareil d'introduction de mortier dans un fût contenant des déchets radioactifs.
L'appareil comporte un récipient équipé d'un mélangeur et à l'intérieur duquel sont introduits l'eau et les matériaux nécessaires à la formation d'un coulis. L'appareil comporte une pompe prélevant le coulis dans le récipient et évacuant le coulis jusqu'au fût par l'intermédiaire de conduits de transport du coulis équipés d'une soupape à trois voies.
Un conduit d'air comprimé débouche dans la soupape et un conduit de retour relie la soupape au récipient. La quantité de coulis évacué par la pompe est contrôlée par des jauges dynamométriques équipant le récipient, et l'excès de coulis est renvoyé au récipient par le conduit de retour. L'air comprimé sert à faciliter l'injection de coulis dans le fût. Un inconvénient de ce procédé d'injection de coulis est que l'air comprimé utilisé pour l'injection subit une contamination et doit ensuite être décontaminé.
Par ailleurs ce procédé, s'il est adapté à l'injection d'une quantité prédéterminée de coulis dans un fût contenant des déchets dont le volume doit alors être connu avec précision, n'est à contrario pas adapté au cas où le volume des déchets contenus dans le fût est mal connu. Un autre inconvénient de ce procédé est qu'il ne permet pas d'éviter de façon certaine, lorsque le remplissage du fût est terminé, la migration d'air ou de coulis contaminé vers la soupape à trois voies et l'ensemble de l'appareil. EXPOSÉ DE L'INVENTION
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui permette(nt) de remplir avec précision le conteneur sans connaître précisément le volume des déchets, en assurant un confinement dynamique.
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui permette(nt) de minimiser la quantité de produits mis en oeuvre (air et mortier notamment) subissant une contamination et nécessitant par conséquent une décontamination ultérieure.
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui permette(nt) d'éviter de façon certaine, lorsque le remplissage du conteneur est terminé, la migration de produits susceptibles d'être contaminés (air et mortier notamment) vers l'ensemble du dispositif.
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui facilite(nt) la vidange et le nettoyage des conduits de transport de mortier. Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui permette(nt) un remplissage précis du conteneur afin d'assurer dans celui-ci un espace libre apical de volume sensiblement nul.
Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif et un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui soi(en)t amélioré(s) et/ ou qui remédie(nt), en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des dispositifs et procédés d'injection de mortier connus.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui comporte les opérations suivantes : on provoque une circulation continue d'un premier flux de mortier dans une boucle de circulation ; on prélève dans la boucle de circulation, au cours de la circulation continue, un second flux de mortier plus faible que le premier flux de mortier ; et on introduit le second flux de mortier dans le conteneur contenant des déchets.
Ainsi, en prélevant une partie seulement du courant de mortier circulant dans la boucle, on évite le risque d'introduction d'air dans le mortier à injecter.
L'invention a également pour objet de proposer un dispositif d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets, lequel dispositif comporte :
- une boucle de circulation de mortier comportant un récipient (tel qu'une trémie) de stockage de mortier, une pompe de transfert de mortier reliée au récipient de stockage, un conduit de départ pour le transport du mortier sortant de la pompe, et un conduit de retour pour le transport de mortier jusqu'au récipient de stockage ; et
- un conduit d'injection prolongeant le conduit de départ. Selon une caractéristique du dispositif d'injection de mortier selon l'invention, la boucle de circulation comporte un organe de prélèvement reliant le conduit de départ, le conduit de retour, et le conduit d'injection, et l'isolement du conduit d'injection et de la boucle est réalisé par une vanne à une seule voie de passage ; cette vanne d'isolement est disposée en entrée du conduit d'injection, l'absence de vanne - autre qu'un éventuel régulateur de débit de mortier - sur les conduits de départ et de retour de la boucle permettant d'assurer une circulation continue du mortier, l'organe de prélèvement assurant le prélèvement d'une partie du flux de mortier circulant dans la boucle et son introduction dans le conduit d'injection.
De préférence, l'organe de prélèvement est en forme de raccord ou jonction en Y présentant trois portions de conduit : une première portion de conduit et une seconde portion de conduit sont respectivement reliées au conduit de départ et au conduit de retour ; et la troisième portion de conduit est disposée (raccordée) tangentiellement à la première portion de conduit, et est reliée au conduit d'injection. A cet effet, l'une au moins des trois portions de conduit est incurvée.
Selon un mode de réalisation, la section de la première portion de conduit est sensiblement la même que la section de la seconde portion de conduit, tandis que la section de la troisième portion de conduit est inférieure à la section des première et seconde portions de conduit. En d'autres termes et selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets qui comporte les opérations suivantes :
- on provoque une circulation de mortier sous pression dans une boucle de circulation ; - on prélève, en un point de prélèvement de la boucle de circulation, du mortier sous une pression suffisante pour compenser la perte de charge résultant du transport du mortier (prélevé) par un conduit d'injection reliant le point de prélèvement au conteneur; et
- on introduit dans le conteneur contenant des déchets le mortier prélevé dans la boucle, de sorte qu'on évite d'introduire dans le conduit d'injection - et dans le conteneur contenant des déchets - un quelconque propulseur (solide, liquide, gazeux, ou autre).
A cet effet, dans un dispositif selon l'invention, les longueurs et diamètres des conduit de retour et conduit d'injection, ainsi que les diamètres de passage des organes - tels que des vannes - disposés sur ces conduits, sont choisis de telle sorte que la perte de charge dans le conduit d'injection, corrigée des variations de cote entre l'entrée et la sortie du conduit d'injection, soit voisine de - ou inférieure à - la perte de charge dans le conduit de retour corrigée des variations de cote entre l'entrée et la sortie du conduit de retour.
Par ailleurs, à cet effet également, la ou les vanne(s) équipant le conduit d'injection sont choisies pour provoquer une perte de charge réduite ; on la (les) choisit de préférence parmi les vannes à « passage intégral », en particulier parmi les vannes à manchon et les vannes à boisseau.
De préférence, la cote altimétrique de l'orifice d'entrée du conduit d'injection est supérieure à la cote altimétrique de l'orifice de sortie de ce conduit, pour favoriser un écoulement gravitaire du mortier dans ce conduit.
En d'autres termes et selon encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'injection de mortier dans un conteneur contenant des déchets et comportant un premier orifice et un second orifice, un premier réservoir solidaire du conteneur communiquant avec le conteneur par le premier orifice, un second réservoir solidaire du conteneur communiquant avec le conteneur par le second orifice, le procédé comportant les opérations suivantes : - on prélève du mortier dans une boucle de circulation de mortier ;
- on introduit dans le conteneur le mortier prélevé dans la boucle de circulation de mortier ;
- on fait vibrer le conteneur pour faciliter l'écoulement à l'intérieur ;
- on surveille l'apparition de mortier dans le second réservoir et, lorsque cette apparition est détectée, on met fin au prélèvement de mortier dans la boucle de circulation.
On peut ainsi introduire dans le conteneur à déchets la quantité de mortier strictement nécessaire à son remplissage, sans qu'il soit besoin de connaître à l'avance cette quantité. A cet effet, dans un dispositif selon l'invention, les cotes altimétriques des premier et second réservoirs sont de préférence voisines (sensiblement identiques) ; les contenances respectives de ces réservoirs peuvent également être sensiblement identiques.
Le dispositif selon l'invention comporte de préférence en outre un capteur sensible à l'apparition de mortier dans le second réservoir, tel qu'un capteur radar.
Selon un mode préféré de réalisation, chacun des réservoirs présente une forme évasée vers le haut, en particulier une forme tronconique évasée vers le haut, afin de faciliter un démoulage ultérieur. De préférence, après l'arrêt du prélèvement de mortier dans la boucle, on chasse dans le premier réservoir le mortier contenu dans un conduit d'injection reliant la boucle de circulation de mortier au premier réservoir (et au conteneur), de sorte que l'on peut ensuite nettoyer le conduit d'injection en attente du remplissage d'un autre conteneur à déchets. A cet effet, dans un dispositif selon l'invention, la somme des contenances -ou volume utile - des premier et second réservoirs est de préférence au moins égale à la contenance - ou volume - du conduit d'injection.
De préférence encore, on procède à la chasse du mortier contenu dans le conduit d'injection en introduisant de l'air comprimé dans le conduit d'injection puis, après connexion du conduit d'injection à un pot de rinçage, on fait circuler dans ce conduit un liquide de rinçage tel que de l'eau, afin d'entraîner et d'évacuer des résidus de mortier susceptibles de s'agglomérer sur les parois du conduit d'injection. De préférence également, on raccorde le second réservoir à un circuit d'extraction et de filtration d'air et on prélève dans ce second réservoir l'air contaminé chassé du conteneur au cours de l'introduction de mortier dans ce dernier.
A cet effet, un dispositif selon l'invention peut comporter un réceptacle pour recueillir le liquide de rinçage, un collecteur de forme adaptée à celle du second réservoir pour collecter les effluents gazeux - essentiellement de l'air - sortant de ce réservoir, ainsi qu'un conduit raccordé au collecteur pour diriger les effluents vers un circuit de décontamination d'effluents gazeux.
Après séchage - s 'accompagnant d'un retrait - du mortier, on peut alors désolidariser les deux réservoirs - et les « masselottes » de mortier qu'ils contiennent - du conteneur à déchets, puis obturer les deux orifices du conteneur par des bouchons.
D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 est un schéma d'un dispositif selon l'invention. Les figures 2 à 4 illustrent schématiquement trois variantes de réalisation d'un organe de prélèvement d'un dispositif selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Pour ne pas nuire à la clarté de la présente demande, les termes « récipient » et « trémie » sont utilisés pour désigner un conteneur adapté pour contenir une réserve de mortier suffisante pour combler l'espace laissé libre par des déchets placés dans un conteneur à déchets. Dans le même but, les termes « réservoir » et « cône » sont utilisés dans la présente demande pour désigner un conteneur adapté pour contenir un surplus de mortier délivré au conteneur à déchets.
Encore dans le même but, les termes « réceptacle » et « capacité » sont utilisés dans la présente demande pour désigner un conteneur adapté pour contenir des effluents issus du nettoyage du système d'injection de mortier.
En conséquence, le terme « conteneur » est réservé, dans la présente demande, sauf indication explicite ou implicite contraire, pour désigner le conteneur contenant des déchets. Par référence à la figure 1 en particulier, le système d'injection de mortier est destiné à permettre d'immobiliser des déchets contenus dans un conteneur 87. Le dispositif d'injection de mortier comporte :
- une boucle BA de circulation de mortier comportant un récipient TM 12 de stockage de mortier, une pompe volumétrique PI l de transfert de mortier reliée au récipient de stockage, un conduit CD de départ pour le transport du mortier sortant de la pompe, et un conduit CR de retour pour le transport de mortier jusqu'au récipient de stockage ; et
- un conduit d'injection CI prolongeant le conduit de départ ; La boucle de circulation comporte un organe OP de prélèvement reliant le conduit de départ, le conduit de retour, et le conduit d'injection. L'isolement du conduit d'injection et de la boucle est réalisé par une vanne Vl à une voie disposée en entrée du conduit d'injection. Le mortier à injecter dans le conteneur est préparé puis stocké temporairement dans une trémie TM 12 avant d'être acheminé par des tuyauteries jusque dans une boîte à gant BAG dans laquelle est disposé le conteneur 87.
Le dispositif comporte un conduit d'injection CI équipé d'un système de trois vannes Vl, V2, V3 adapté à l'injection et au rinçage du conduit. Les vannes Vl, V2, V3 sont des vannes à manchon ou des vannes à boisseau à « passage intégral ». Le conduit d'injection se termine par une canne d'injection CAI disposée dans la boite à gant et supportée par un mécanisme MD de déplacement de la canne d'injection, lequel mécanisme est manoeuvré par un opérateur.
Pour le remplissage du conteneur 87, la canne d'injection CAI est introduite dans un premier réservoir Rl appelé « cône de remplissage » et fixé sur une paroi supérieure 88 du conteneur 87 qui est percée d'un premier orifice 89 servant au remplissage.
La détection de remplissage du conteneur par le mortier se fait par l'intermédiaire d'un second réservoir R2 appelé « cône d'évent », qui est également fixé sur la paroi supérieure 88 du conteneur percée d'un second orifice 90 servant d'évent et de surverse. Les premier et un second réservoirs Rl, R2 sont solidarisés au conteneur en regard des orifices 89, 90 prévus dans la paroi 88 de ce dernier, les cotes altimétriques des premier et second réservoirs étant voisines. Le conteneur 87 est mis en vibration pendant la coulée de mortier.
Le mortier est constitué d'un mélange de sable, de ciment, et d'eau, auxquels peu(ven)t être ajouté(s) un (ou plusieurs) adjuvant(s), en particulier un fluidifiant.
Le mortier peut présenter une masse volumique voisine de 2,25 kg/ dm3, une fluidité - mesurée au cône de MARSH - voisine de 200 à 500 centipoise, et une durée d'utilisation avant prise de trois heures maximum.
Le mortier est préparé dans le malaxeur (non représenté) puis déposé dans la trémie tampon TM 12 dont le volume utile est suffisant pour assurer le remplissage d'un conteneur 87 contenant peu de déchets.
L'installation d'injection de mortier comporte trois parties :
- une boucle d'alimentation BA entre la trémie TM 12 et un organe OP de prélèvement de mortier dans la boucle,
- un conduit d'injection CI entre l'organe OP de prélèvement de mortier et la boîte à gant BAG, et
- un dispositif DAE d'introduction d'air et d'eau dans le conduit d'injection.
L'installation d'injection de mortier permet d'assurer les fonctions suivantes: - faire circuler le mortier dans la boucle BA et dans le conduit CI jusqu'à la boîte à gants BAG de cimentation où est implanté le conteneur 87 à remplir ;
- assurer le remplissage d'un ou plusieurs conteneur(s) 87 par jour, en garantissant la qualité du mortier injecté dans les conteneurs 87 ; - pouvoir être vidangée et rincée simplement, en limitant la quantité de déchets générés;
- éviter le débordement de mortier dans la boîte à gants ; - garantir les respects d'exigences de sûreté liées à la dangerosité des déchets.
Les exigences de sûreté sont les suivantes:
- assurer le confinement entre le ciel du conteneur 87 et l'ambiance du local de traitement abritant le dispositif,
- assurer le confinement entre l'ambiance de la boîte à gants BAG de cimentation, et l'ambiance du local de traitement,
- assurer le confinement avec l'extérieur,
- récupérer les déchets suspects générés sous confinement pour éviter toute dispersion dans le local de traitement.
A cet effet, il est utile de prendre en compte les cotes respectives du point OP de prélèvement de mortier dans la boucle et du sommet 88 du conteneur, ainsi que le diamètre et la longueur du conduit d'injection de mortier, afin d'équilibrer la charge de mortier et les pertes de charge en ligne et permettre un écoulement du mortier à la sortie du conduit d'injection sous une pression sensiblement nulle, sans vidange de ce conduit, pour le débit d'injection souhaité. On peut ainsi par exemple déterminer le diamètre moyen du conduit d'injection en fonction de ces cotes, longueur, et débit. Le choix d'un diamètre plus grand pourrait conduire à une vidange gravitaire de la partie descendante du conduit CI avec mise en communication de l'ambiance de la boîte à gants et de la tuyauterie hors zone confinée, ainsi qu'à un volume de mortier contaminé plus élevé (lors de la vidange et du rinçage du conduit d'injection). Le choix d'un diamètre inférieur augmenterait les risques de bouchage du conduit CI et nécessiterait une mise en pression plus élevée du mortier pour provoquer son écoulement.
On choisit de préférence, pour le conduit d'injection, un diamètre adapté à la fluidité et à la viscosité du produit et à la pente entre le point de prélèvement et le niveau haut du conteneur.
La mise en pression et en circulation du mortier est assurée par une pompe péristaltique PH de la boucle BA, et son transfert jusqu'au conteneur est assuré par le conduit d'injection CI qui est raccordé à la boucle BA par l'organe OP.
Ceci permet de disposer, sous réserve d'une circulation permanente de mortier dans la boucle d'alimentation (et donc d'un débit circulant dans la boucle supérieur au débit injecté), d'une boucle remplie et sous pression modérée au niveau du piquage OP du conduit d'injection ; ceci permet aussi de limiter le volume de mortier contaminé/ suspect au volume du conduit d'injection, le mortier présent dans la boucle d'alimentation étant un déchet conventionnel (non suspect).
Le débit de mortier circulant dans le conduit de retour de la boucle
BA peut par exemple être de l'ordre de 10% du débit de mortier véhiculé par la pompe PH, 90% du débit véhiculé par la pompe étant prélevé dans la boucle et injecté dans le conteneur. La pression du mortier dans l'organe de prélèvement peut par exemple être ajustée à une valeur de l'ordre de 0.5 bar environ à 1 bar environ.
La cote altimétrique de l'orifice d'entrée du conduit d'injection, i.e. de l'organe OP, est supérieure à la cote altimétrique de l'orifice de sortie de ce conduit, i.e. de la canne CAI, pour favoriser un écoulement gravitaire du mortier dans ce conduit.
Le conduit d'injection est de préférence en pente descendante pour éviter la présence d'un point bas susceptible de retenir du mortier ou de l'eau de rinçage ou d'humidification. Le confinement entre la boucle d'alimentation et le dispositif de rinçage d'une part, et le conduit d'injection d'autre part, est assuré par une vanne d'isolement motorisée V2 ; le confinement de la boucle d'alimentation est assuré par les deux vannes Vl et V2 d'isolement motorisées. Les vannes peuvent être de type à manchon résistant à l'abrasion
(passage intégral vanne ouverte, fermeture par écrasement de la membrane), à motorisation pneumatique. Des tronçons des conduits peuvent être réalisés en acier inoxydable ; des portions de conduit souples peuvent être prévues pour raccorder respectivement la pompe péristaltique et le conduit de retour à la trémie tampon TM 12, ainsi que pour raccorder, dans la boîte à gants, la canne d'injection au conduit d'injection, afin de permettre le déplacement de cette canne et d'éviter de transmettre les vibrations du conteneur 87 à la boîte à gants.
Deux cônes Rl, R2 sont mis en place sur les orifices 89, 90 de remplissage et d'évent du conteneur 87. Le volume de chacun de ces cônes est au moins égal à la moitié du volume du conduit d'injection ; le volume de ce conduit, entre la vanne Vl et l'orifice de sortie de la canne
CAI peut être de l'ordre d'un ou plusieurs dm3.
La canne d'injection est supportée par une potence MD permettant de déplacer la canne en translation selon les axes x et z, ainsi qu'en rotation selon l'axe z.
L'extrémité de la canne comporte un système assurant l'étanchéité lorsque la canne vient en appui sur le cône Rl .
Le cône d'évent R2 est équipé d'un détecteur radar DRA de présence de mortier dans le cône. Ce cône est relié par un collecteur CO et une conduite souple CS au système d'extraction d'air de la boîte à gants BAG de cimentation, pour éviter de contaminer l'intérieur de la boîte à gants par l'air ayant traversé le conteneur 87.
L'arrêt de l'injection du mortier est commandé suite à la détection de présence de mortier dans le cône d'évent par le capteur radar ; la boucle d'alimentation est alors isolée du conduit d'injection par fermeture de la vanne Vl .
La boucle d'alimentation est ensuite vidangée par poussage du mortier à l'air comprimé délivré par la source S20. Le mortier contenu dans la boucle d'alimentation est recueilli dans la trémie TM 12. La liaison souple LSl du conduit de retour de la boucle d'alimentation est ensuite reliée à une cuve de récupération d'eaux de rinçage et le refoulement de la pompe à mortier PI l est connecté au réseau d'eau industrielle. On introduit alors dans la boucle BA de l'eau délivrée par la source S21, ainsi qu'une une balle éponge, par l'intermédiaire d'un sas d'introduction SI, qui est poussée par l'air comprimé pour nettoyer la boucle. La pièce OP de dérivation vers le conduit d'injection, sur laquelle est raccordée la vanne Vl, permet le rinçage de la partie « amont », par référence au sens de circulation du mortier, de cette vanne.
Le résidu de mortier resté dans le conduit d'injection (entre la vanne Vl et la canne d'injection) est vidangé dans le cône Rl d'introduction de mortier et dans le conteneur 87 par poussage à l'air comprimé délivré par la source S22 d'air comprimé du dispositif DAE ou d'une balle en mousse, après relevage de la canne pour mise à l'évent des cônes.
Le volume de ce mortier « vidangé » se répartit entre le cône de remplissage Rl et le cône d'évent R2.
La canne d'injection est ensuite déplacée et positionnée par le mécanisme MD sur un troisième cône R3 relié à une capacité S 14 située dans la boîte à gants BAG et permettant de récupérer des eaux de rinçage de la portion d'injection. La vidange est effectuée par une chasse à l'eau provenant d'un ballon à membrane R13 mis sous pression d'air par la source S22 et rempli d'eau par la source S23.
Après chaque rinçage du conduit d'injection, la capacité S 14 est vidée par un conduit pourvu d'une vanne V24, vers une cuve d'effluents suspects. Par référence aux figures 2 à 4 en particulier, l'organe OP de prélèvement est en forme de raccord ou jonction en Y présentant trois portions de conduit : une première portion OPl de conduit et une seconde portion OP2 de conduit sont respectivement reliées au conduit de départ CD et au conduit de retour CR; la troisième portion OP3 de conduit est disposée (raccordée) tangentiellement à la première portion de conduit, et est reliée au conduit d'injection CI. Dans le mode de réalisation illustré figure 2, la troisième portion OP3 de conduit s'étend selon un axe OP5 confondu avec celui de la première portion OPl, la seconde portion OP2 de conduit étant incurvée.
Dans le mode de réalisation illustré figure 3, la seconde portion OP2 de conduit s'étend selon un axe OP4 confondu avec celui de la première portion OPl, la troisième portion OP3 de conduit étant incurvée.
Dans le mode de réalisation illustré figure 4, la seconde portion OP2 de conduit et la troisième portion OP3 de conduit sont incurvées.
Dans les modes de réalisation illustrés figures 2 à 4, les trois portions de conduit OPl , OP2, et OP3 de l'organe OP présentent une section (et/ ou un diamètre) sensiblement identique.
Selon une variante de réalisation non représentée, la section de la première portion de conduit peut être sensiblement la même que la section de la seconde portion de conduit, la section de la troisième portion de conduit étant inférieure à la section des première et seconde portions de conduit.
La vanne V3 sert à isoler le tronçon en boite à gants, lors des opérations de maintenance, ou de changement de tuyauteries entre les vannes Vl et V3.

Claims

Revendications
1- Procédé d'introduction de mortier dans un conteneur (87) solidaire d'un premier réservoir (Rl) et d'un second réservoir (R2), le premier réservoir communiquant avec le conteneur par un premier orifice (89), le second réservoir communiquant avec le conteneur par un second orifice (90), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes :
- on provoque une circulation continue d'un premier flux de mortier dans une boucle de circulation (BA);
- on prélève dans la boucle de circulation, au cours de la circulation continue, un second flux de mortier plus faible que le premier flux de mortier ;
- on introduit le second flux de mortier dans le conteneur ; et - on surveille l'apparition de mortier dans le second réservoir et, lorsque cette apparition est détectée, on met fin au prélèvement de mortier dans la boucle de circulation.
2 - Procédé selon la revendication 1 dans lequel, après l'arrêt du prélèvement de mortier dans la boucle, on chasse dans le premier réservoir (Rl) le mortier contenu dans un conduit d'injection (CI) reliant la boucle de circulation de mortier au premier réservoir et au conteneur, de sorte que l'on peut ensuite nettoyer le conduit d'injection, en attente du remplissage d'un autre conteneur.
3 - Procédé selon la revendication 2 dans lequel on procède à la chasse du mortier contenu dans le conduit d'injection en introduisant de l'air comprimé ou une balle en mousse dans le conduit d'injection, puis on fait circuler un liquide de rinçage dans ce conduit, afin d'entraîner et d'évacuer des résidus de mortier susceptibles de s'agglomérer sur les parois du conduit d'injection. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on raccorde le second réservoir à un circuit de filtration d'air et on prélève dans le second réservoir l'air contaminé chassé du conteneur au cours de l'introduction de mortier dans ce dernier.
5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel, après séchage du mortier, on désolidarise du conteneur les deux réservoirs et les « masselottes » de mortier qu'ils contiennent, et on obture les deux orifices (89, 90) du conteneur.
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel on prélève le second flux de mortier en un point (OP) de prélèvement de la boucle de circulation, sous une pression suffisante pour compenser la perte de charge résultant du transport du mortier prélevé par un conduit d'injection (CI) reliant le point de prélèvement au conteneur, sans introduire un propulseur dans le conduit d'injection.
7 - Dispositif d'injection de mortier dans un conteneur, qui comporte : - une boucle (BA) de circulation de mortier comportant un récipient (TM 12) de stockage de mortier, une pompe (PI l) de transfert de mortier reliée au récipient de stockage, un conduit (CD) de départ pour le transport du mortier sortant de la pompe, et un conduit (CR) de retour pour le transport de mortier jusqu'au récipient de stockage ; - un conduit d'injection (CI) prolongeant le conduit de départ ; le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un premier et un second réservoirs (Rl, R2) solidarisés au conteneur en regard d'orifices (89, 90) prévus dans la paroi (88) de ce dernier, ainsi qu'un capteur (DRA) sensible à l'apparition de mortier dans le second réservoir, et en ce que :
- la boucle de circulation comporte un organe (OP) de prélèvement reliant le conduit de départ, le conduit de retour, et le conduit d'injection ; et
- l'isolement du conduit d'injection et de la boucle est réalisé par une vanne (Vl) à une voie disposée en entrée du conduit d'injection, les conduits de départ et de retour de la boucle permettant d'assurer une circulation continue du mortier, l'organe de prélèvement permettant le prélèvement d'une partie du flux de mortier circulant dans la boucle et son introduction dans le conduit d'injection.
8 - Dispositif selon la revendication 7 dans lequel l'organe (OP) de prélèvement est en forme de raccord ou jonction en Y présentant trois portions de conduit : une première portion (OPl) de conduit et une seconde portion (OP2) de conduit sont respectivement reliées au conduit de départ (CD) et au conduit de retour (CR) ; et la troisième portion (OP3) de conduit est disposée (raccordée) tangentiellement à la première portion de conduit, et est reliée au conduit d'injection (CI), l'une au moins des trois portions de conduit étant incurvée.
9 - Dispositif selon la revendication 8, dans lequel la section de la première portion de conduit est sensiblement la même que la section de la seconde portion de conduit, tandis que la section de la troisième portion de conduit est inférieure à la section des première et seconde portions de conduit.
10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel, les longueurs et diamètres des conduit (CR) de retour et (CI) d'injection, ainsi que les diamètres de passage des organes - tels que des vannes - disposés sur ces conduits, sont choisis de telle sorte que la perte de charge dans le conduit d'injection, corrigée des variations de cote entre l'entrée et la sortie du conduit d'injection, soit voisine de - ou inférieure à - la perte de charge dans le conduit de retour corrigée des variations de cote entre l'entrée et la sortie du conduit de retour.
11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10 dans lequel la ou les vanne(s) équipant le conduit d'injection sont à
« passage intégral », et est (sont) en particulier choisie(s) parmi les vannes à manchon et les vannes à boisseau.
12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel les cotes altimétriques des premier et second réservoirs sont voisines. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 12 dans lequel les contenances respectives des premier et second réservoirs sont sensiblement identiques.
14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, dans lequel le capteur (DRA) sensible à l'apparition de mortier dans le second réservoir est un capteur radar.
15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 14, dans lequel chacun des réservoirs présente une forme évasée vers le haut, en particulier une forme tronconique évasée vers le haut. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 15, dans lequel la somme des contenances des premier et second réservoirs est au moins égale à la contenance du conduit d'injection.
17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 16, qui comporte un réceptacle (S 14) apte à recueillir un liquide de rinçage du conduit d'injection.
18 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, qui comporte un collecteur (CO) de forme adaptée à celle du second réservoir pour collecter les effluents gazeux sortant de ce réservoir, ainsi qu'un conduit (CS) raccordé au collecteur pour diriger les effluents vers un circuit de décontamination.
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