EP2959489B1 - Dispositif de protection contre les rayonnements ionisants et enceinte de confinement équipée d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de protection contre les rayonnements ionisants et enceinte de confinement équipée d'un tel dispositif Download PDF

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EP2959489B1
EP2959489B1 EP14711546.3A EP14711546A EP2959489B1 EP 2959489 B1 EP2959489 B1 EP 2959489B1 EP 14711546 A EP14711546 A EP 14711546A EP 2959489 B1 EP2959489 B1 EP 2959489B1
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EP
European Patent Office
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sleeve
orifice
glove
wall
open end
Prior art date
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Not-in-force
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EP14711546.3A
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German (de)
English (en)
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EP2959489A1 (fr
Inventor
Fabrice Mazaudier
Guy LAMAZERE
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
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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
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/04—Shielded glove-boxes
    • G21F7/047—Shielded passages; Closing or transferring means between glove-boxes
    • 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
    • G21F7/00—Shielded cells or rooms
    • G21F7/04—Shielded glove-boxes
    • G21F7/053—Glove mounting means
    • 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
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G21F3/02—Clothing
    • G21F3/035—Gloves

Definitions

  • the present invention relates to a protection device against ionizing radiation and to a containment enclosure equipped with such a device.
  • the technical field of the invention is that of the manufacture of protective articles against ionizing radiation.
  • At least one wall of the enclosure is pierced with an orifice allowing access to the interior of the enclosure, and / or a transfer of material through this wall.
  • Such a chamber may be kept in depression with respect to the medium or the building in which the chamber is placed, in order to prevent the migration of dangerous dust contained in the enclosure, outside the enclosure, by passage of these dusts (powders or materials that can be resuspended) through this orifice.
  • Such an orifice may be delimited by a (and equipped with) a structure, generally of annular shape, which passes through the wall of the enclosure and is integral with this wall.
  • Such a wall crossing structure is sometimes referred to as "glove ring” or "bag round”.
  • Such a glove may comprise a - and / or may be made from a - ionizing radiation attenuating material, for example an elastomeric material containing a metal filler.
  • This charge can be a metal powder or a powder of metal oxides.
  • the metals used for this purpose may be lead, tungsten, bismuth, or lanthanum, as described for example in US Pat. FR2948672 .
  • the patent FR2254409 describes a sleeve attached to a round of glove opposite a manual access panel to a containment placed under pressure - unlike a glove box containing a radioactive material -, which allows to evacuate in the space delimited by the sleeve and the front panel that the hand of the operator does not enter the containment.
  • Licences FR2500355 and US3009164 disclose glove boxes adapted for handling radioactive materials, wherein the gloves are in two parts: a sleeve attached to a round of glove and a glove attached to the sleeve removably and extending the sleeve.
  • ionizing radiation emitted by an object or material contained in the chamber can pass through the glove and the pierced hole in the wall of the enclosure.
  • the glove When the glove is not used and the enclosure is kept in depression, the glove can be deployed inside the enclosure under the effect of the depression thereof, which may hinder the treatment or the manipulation of object (s) or material (x) inside the enclosure by an operator using another glove integral with another wall penetration structure equipping the enclosure, and may also entail risks of tearing or damage of the gloves by rotary or heating devices arranged in the enclosure.
  • hoods comprising deformable wall elements
  • these wall elements interfere with the movements of the hand and arm of an operator whose hand and arm are engaged in the glove and through this hood.
  • An object of the invention is to propose a protection device against ionizing radiation, to be fixed to a wall-through structure, which is improved and / or which remedies, in part at least, the shortcomings or disadvantages of the known devices of FIG. protection against ionizing radiation.
  • An object of the invention is to provide a containment enclosure equipped with such a protective device.
  • the invention applies in particular to a protection device against ionizing radiation passing through an orifice delimited by a wall penetration structure equipped with a glove, said device comprising a structure for attenuating ionizing radiation passing through the orifice, which is capable of covering or even obscuring the orifice, and comprising fixing means arranged to ensure a removable attachment of the attenuation structure of the ionizing radiation to the wall-through structure.
  • the attenuation structure of ionizing radiation consists essentially of a sleeve open at both ends, deformable under its own weight, arranged to be fixed to the wall-through structure by said fixing means. , by a first open end of the sleeve, and arranged to be turned so as to extend, in part, inside the sleeve of the glove.
  • the sleeve has a shape, dimensions, and a sufficiently low stiffness (ie sufficiently high flexibility) to be able to be turned over and partly extend inside the wall-through structure. , through the orifice delimited by the latter, and partly outside this structure, ie inside a containment enclosure whose wall would be equipped with this structure, so as to reinforce the protection of the arm of an operator engaged in the sleeve and in the orifice.
  • the sleeve may be secured to said fastening means, these fastening means being provided at a - or arranged in the vicinity of a - first open end of the sleeve.
  • the sleeve is sufficiently large and flexible to cover this first open end when the sleeve is suspended by said fixing means to the wall-through structure, so as to obscure the orifice defined by the wall-through structure when the sleeve is suspended to this structure by said fixing means.
  • the flexibility of the sleeve in particular its ability to deform under its own weight, may result from the flexibility and / or the thickness of the material constituting the sleeve.
  • the sleeve may have a thickness in a range of about 50 or 100 micrometers, up to about 500, 1000, or 2000 micrometers.
  • the sleeve may be made of an elastomeric material containing a metal filler, for example from a material described in the patent FR2948672 , where appropriate according to a process described in this patent.
  • Said fixing means may be integrated into the sleeve, in particular in the form of a projection (such as a bead for example) extending along the first open end.
  • the dimensions of the sleeve are adapted to those of the wall penetration structure, and / or those of the orifice defined by this structure.
  • the shape of the sleeve may be straight - ie the sleeve may be cylindrical - or flared.
  • the sleeve may comprise at least one cylindrical portion which may be extended by at least one flared portion.
  • the ionizing radiation attenuating structure is a sleeve which comprises a first open end arranged to be secured to the wall-through structure, and a second open end arranged to (able to) be traversed by a glove secured to the wall penetration structure;
  • the sleeve has a deformation capacity (reversible) sufficient so that, when the sleeve is suspended by its first end to the wall-through structure, this first end extending along a plane slightly inclined relative to the vertical the second opening of the second open end is clamped, and a portion of the sleeve extending from the second end crashes, in particular under the effect of the weight of this portion of the sleeve; and the sleeve further has a shape and dimensions such that, in this suspension configuration of the sleeve to the wall-through structure, the sleeve extends facing the entire orifice delimited by the wall through structure, so as to cover or obscure the orifice and at
  • the sleeve may comprise a first handle portion extending in the vicinity of the first open end of the sleeve, and having a first density; and the sleeve may include a second handle portion extending adjacent the second open end of the sleeve, and having a second density greater than the first density, so as to facilitate curvature and crushing of the suspended portion of the sleeve; sleeve, under his own weight.
  • the sleeve may comprise weighting and / or reinforcement means extending in the vicinity of the second open end of the sleeve, for example a reverse formed in the sleeve at its second open end.
  • the length of the handle portion suspended from this structure is at least equal to the diameter of this orifice, so as to cover this orifice, and generally little greater than this diameter; in particular, the ratio of this length to this diameter can be in a range from about 1 to about 1.5, 2, or 4.
  • a containment enclosure whose wall comprises a wall penetration structure equipped with a glove, as well as a protection device as defined or described in the present application.
  • the stiffness of the sleeve may be of the same order of magnitude as the stiffness of a glove equipping the enclosure, in particular at least equal to that of a glove equipping the enclosure; in particular, the ratio of the stiffness of the sleeve to the stiffness of the glove may be in a range from 0.1 to approximately 10, in particular in a range from 0.5 to 2 or 3 approximately.
  • the sleeve in a material having a Young's modulus (modulus of elasticity) in a range from about 10 6 Pascal (Pa) to about 10 8 Pa.
  • the protective device 10 consists of a sleeve 11 made of a polymer material, of elastomer type, charged with metal particles to attenuate the ionizing radiation passing through the wall or membrane forming this sleeve.
  • the sleeve 11 extends along an axis 12 and is open at both ends 13, 14.
  • the thickness of the membrane forming this sleeve may be of the order of 100 ⁇ m to 2000 ⁇ m, for example.
  • the sleeve 11 has, on its inner face 17 and near its first open end 14, a projection (bead for example) 16 annular, of rounded section, extending along the contour of the opening 14, at a distance of thereof, and adapted to engage an annular groove formed on a wall-through structure, as illustrated Figures 3 to 6 to secure the sleeve to this structure.
  • the illustrated protection device 10 figure 1 is of cylindrical shape, of axis 12, for example of circular section, in particular for be mounted on a wall-shaped annular (or tubular) structure of circular section.
  • the protective device 10 consists of a sleeve having a first cylindrical portion 112 extending from the first open end 14, a second cylindrical portion 110 extending from the second open end 13, and a third portion (center) 111 connecting the first and second portions 112, 110, frustoconical or otherwise flared.
  • handle 110 to 112 may have a common axis 12 of symmetry of revolution.
  • annular projection 16 extends at the first end of the sleeve and borders the first opening 14.
  • an end portion 1110 of the portion 110 of the handle is folded (or even turned upside down) on this portion of the handle, forming an outer cuff having a density close to twice that of the sleeve portion 110, and a increased stiffness.
  • This lapel can serve as ballast favoring the curvature of the sleeve 11 relative to the axis 12, and can serve as a reinforcement or stiffener limiting the pinching of the opening 13 and the crushing of the portion 110 of the sleeve under the effect the weight of that portion, as described in more detail in relation to the figures 6 and 8 especially.
  • a containment chamber 18 is delimited by flat walls 19, 20 which may be made of lead glass for example, and which are pierced with circular orifices 21 in each of which is engaged a structure 22 through the wall.
  • the structure 22 comprises a tubular portion 23 whose axis 24 is orthogonal to the plane of the wall 19, the portion 23 extending through the orifice 21 pierced in the wall 19, on either side of this wall.
  • the structure 22 also comprises a first annular shoulder 25, of axis 24, extending inside the chamber 18, at the end of the portion 23 which extends into the chamber 18, and from of the outer surface of this portion 23, the shoulder 25 is integral.
  • the structure 22 further comprises an annular stop 26, of axis 24, extending outside the chamber 18, from the outer surface of this portion 23, the stop 26 is secured.
  • the structure 22 is thus placed in abutment against the inner face 190 of the wall 19 by the shoulder 25, and in abutment against the outer face 191 of the wall 19 by the abutment 26.
  • the part of the tubular portion 23 which extends outside the chamber 18, projecting from the outer face 191 and the stop 26, comprises a first annular groove 27 receiving an elastic ring 29 provided at the end free (open) of the sleeve 30 of a glove 31, to removably fasten the glove 31 to the structure 22 of the wall penetration.
  • the groove 28 for fixing the sleeve 11 is set back from the groove 27 for fixing the glove 31, so that the sleeve 11 can be secured to the structure 22 in one or other of the configurations illustrated in FIGS. Figures 3 to 6 .
  • Fixing the device 10 to the structure 22 may not be sealed, and may be obtained by other means of fixing the sleeve, for example a strapping collar surrounding the sleeve near the first open end thereof .
  • the perimeter of the contour of the opening 14 of the sleeve 11 is less than the perimeter of the contour of the portion 23, when the sleeve is "at rest", ie. when the sleeve is not elastically deformed to widen the opening 14.
  • the contour of the opening 14 of the sleeve 11 then matches the contour of the portion 23 of the structure 22, for example an illustrated circular contour figure 7 .
  • the length (marks 33 Figures 1 and 2 ) of the sleeve 11, measured between its ends 13, 14 or between the fastening means 16 and the second end 13, is adapted to the height 34 (where appropriate the diameter) of the structure 22 and the orifice 32 that this structure defines, so that the suspended portion of the sleeve 11 extends opposite the entire orifice.
  • the second opening of the second open end 13 is clamped, as illustrated figure 8 and a portion of the sleeve 11 extending from the second end 13 crushes, in particular under the effect of the weight of this portion of the sleeve.
  • the sleeve 11 and the device 10 allow the passage from one to the other of these three configurations does not require a significant effort of the operator, and the additional protection conferred by this sleeve does not cause significant inconvenience to the operator.
  • the sleeve 11 and the device 10 can shorten the glove 31 and accommodate it in the space defined by the sleeve 11 and the structure 22, when the glove 31 is not used.
  • a knot 300 is formed in the stretched sleeve 30 of the glove 31, as schematically illustrated figure 5 , then the tension on the glove is released so that the glove is housed inside the sleeve 11 and the structure 22, as illustrated figure 6 .
  • the operator can seize the glove 31 by inserting his hand in the pinched opening 13 - but not closed - of the sleeve 11, to stretch the sleeve of the glove out of the sleeve 11 , undo the knot 300 practiced on the sleeve 30 of the glove, then engage his hand and his arm in the glove 31, turn the glove 31 and the sleeve 11 inside the structure 22, to the working configuration illustrated figure 3 .

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention est relative à un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants et à une enceinte de confinement équipée d'un tel dispositif.
  • Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication d'articles de protection contre les rayonnements ionisants.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • Il est connu de traiter ou manipuler des objets ou matériaux émettant des rayons ionisants - en particulier des rayons gamma (γ) - à l'intérieur d'une enceinte de confinement, en particulier à l'intérieur d'une boîte à gants.
  • A cet effet, au moins une paroi de l'enceinte est percée d'un orifice permettant un accès à l'intérieur de l'enceinte, et/ou un transfert de matière au travers de cette paroi.
  • Une telle enceinte peut être maintenue en dépression par rapport au milieu ou au bâtiment dans lequel est placée l'enceinte, afin d'éviter la migration de poussières dangereuses contenues dans l'enceinte, à l'extérieur de celle-ci, par passage de ces poussières (poudres ou matières qui peuvent se remettre en suspension) au travers de cet orifice.
  • Un tel orifice peut être délimité par une (et équipé d'une) structure, généralement de forme annulaire, qui traverse la paroi de l'enceinte et est solidaire de cette paroi.
  • Une telle structure de traversée de paroi est parfois désignée « rond de gant » ou « rond de sac ».
  • Pour protéger la main, l'avant-bras, et le cas échéant le bras d'un opérateur, qui s'étendent au travers de cet orifice et à l'intérieur de l'enceinte, et pour assurer le confinement des poussières, il est connu de solidariser un gant à la structure de traversée de paroi, en engageant l'extrémité ouverte de la manche du gant autour d'une portion annulaire de cette structure, qui est saillante sur la face externe de la paroi de l'enceinte.
  • Un tel gant peut comporter un - et/ou peut être fabriqué à partir d'un - matériau atténuant les rayonnements ionisants, par exemple un matériau élastomère contenant une charge métallique. Cette charge peut être une poudre métallique ou une poudre d'oxydes métalliques. Les métaux utilisés à cet effet peuvent être le plomb, le tungstène, le bismuth, ou le lanthane, comme décrit par exemple dans le brevet FR2948672 .
  • Le brevet FR2254409 décrit une manche fixée à un rond de gant en regard d'un panneau d'accès manuel à une enceinte de confinement mise en surpression - à l'inverse d'une boîte à gant renfermant un matériau radioactif -, qui permet de faire le vide dans l'espace délimité par la manche et le panneau avant que la main de l'opérateur ne pénètre dans l'enceinte de confinement.
  • Les brevets FR2500355 et US3009164 décrivent des boîtes à gant adaptées à la manipulation de matières radioactives, dans lesquelles les gants sont en deux parties : une manche fixée à un rond de gant et un gant fixé à la manche de façon amovible et prolongeant la manche.
  • Le pouvoir radio atténuateur de ces gants est limité en raison notamment de la faible épaisseur de la membrane/paroi du gant. Cette faible épaisseur permet cependant que le gant conserve une souplesse nécessaire aux manipulations effectuées par un opérateur dont la main et le bras sont engagés dans le gant.
  • Il en résulte que des rayonnements ionisants émis par un objet ou matériau contenu dans l'enceinte, peuvent traverser le gant et l'orifice percé dans la paroi de l'enceinte.
  • Pour réduire ces rayonnements, il a été proposé d'équiper en outre la structure de traversée de paroi, d'un capot recouvrant l'orifice tout en permettant le passage de la main et du bras d'un opérateur au travers du capot et de l'orifice, afin que l'opérateur puisse enfiler le gant ou s'en séparer, sans désolidariser le capot de la structure de traversée de paroi.
  • De tels capots comportant des éléments de paroi déformables atténuant les rayonnements, en forme de lanières ou de volets, sont décrits dans les brevets GB1455863 , FR2590198 , FR2642221 , et FR2920334 .
  • Lorsque le gant n'est pas employé et que l'enceinte est maintenue en dépression, le gant peut se déployer à l'intérieur de l'enceinte sous l'effet de la dépression de celle-ci, ce qui peut gêner le traitement ou la manipulation d'objet(s) ou matériau(x) à l'intérieur de l'enceinte par un opérateur utilisant un autre gant solidaire d'une autre structure de traversée de paroi équipant l'enceinte, et peut également entraîner des risques d'arrachement ou d'endommagement des gants par des appareils tournants ou chauffants disposés dans l'enceinte.
  • Pour éviter ce déploiement d'un gant inutilisé à l'intérieur de l'enceinte, il est proposé dans le brevet FR2642221 , de tirer le gant à l'extérieur de l'enceinte et d'ancrer le gant par les éléments de paroi déformables du capot. L'inconvénient est que, dans cette configuration, les éléments de paroi du capot s'étendent autour du gant, et que la partie centrale du capot ne joue alors plus pleinement son rôle d'atténuation des rayonnements.
  • Par ailleurs, à chaque fois qu'un opérateur enlève sa main d'un gant, il est recommandé de faire un noeud avec la manche du gant inutilisé, ce noeud devant être défait pour engager à nouveau la main et le bras dans ce gant. La présence desdits capots gêne fortement ces opérations.
  • Un autre inconvénient des capots comportant des éléments de paroi déformables est que ces éléments de paroi gênent les mouvements de la main et du bras d'un opérateur dont la main et le bras sont engagés dans le gant et au travers de ce capot.
  • Il existe également un besoin de renforcer la protection - contre les rayonnements ionisants - du bras - et des autres parties du corps - d'un opérateur engagé dans un gant fixé à une structure de traversée de paroi, sans diminuer la souplesse du gant.
    • EXPOSÉ DE L'INVENTION
  • Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants, à fixer à une structure de traversée de paroi, qui soit amélioré et/ou qui remédie, en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des dispositif connus de protection contre les rayonnements ionisants.
  • Un objectif de l'invention est de proposer un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants, à fixer à une structure de traversée de paroi, qui réponde à au moins un - et de préférence à plusieurs - des objectifs précédents et suivants :
    • renforcer la protection du corps d'un opérateur dont la main - et le cas échéant le bras - est (sont) engagée (engagés) dans un gant fixé à la structure de traversée de paroi ;
    • être facilement amovible/séparable de la structure de traversée de paroi, notamment en vue de son remplacement par un autre dispositif de protection ;
    • limiter ou éviter une gêne pour un opérateur, et en particulier ne pas limiter l'amplitude de mouvement du bras d'un opérateur, de la main de l'opérateur, et des doigts de l'opérateur ;
    • ne pas devoir être désolidarisé de la structure de traversée de paroi lorsqu'un opérateur souhaite engager sa main et son bras dans un gant fixé à la structure de traversée de paroi, ou lorsqu'un opérateur souhaite dégager sa main et son bras d'un gant fixé à la structure de traversée de paroi ;
    • permettre d'éviter le déploiement d'un gant inutilisé, à l'intérieur d'une enceinte équipée de la structure de traversée de paroi, sans amoindrir la protection contre les rayonnements ionisants ;
    • pouvoir équiper une structure existante de traversée de paroi (d'une enceinte de confinement existante).
  • Un objectif de l'invention est de proposer une enceinte de confinement équipée d'un tel dispositif de protection.
  • L'invention s'applique en particulier à un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants traversant un orifice délimité par une structure de traversée de paroi équipée d'un gant, ledit dispositif comportant une structure d'atténuation des rayonnements ionisants traversant l'orifice, qui est apte à recouvrir, voire à occulter l'orifice, et comportant des moyens de fixation agencés pour assurer une fixation amovible de la structure d'atténuation des rayonnements ionisants à la structure de traversée de paroi.
  • Selon un aspect de l'invention, la structure d'atténuation des rayonnements ionisants est essentiellement constituée par une manche ouverte à ses deux extrémités, déformable sous son propre poids, agencée pour être fixée à la structure de traversée de paroi par lesdits moyens de fixation, par une première extrémité ouverte de la manche, et agencée pour pouvoir être retournée de façon à s'étendre, en partie, à l'intérieur de la manche du gant.
  • De préférence, la manche présente une forme, des dimensions, et une raideur suffisamment faible (c.à.d. une souplesse suffisamment élevée) pour pouvoir être retournée et s'étendre en partie à l'intérieur de la structure de traversée de paroi, au travers de l'orifice délimité par cette dernière, et pour partie à l'extérieur de cette structure, c.à.d. à l'intérieur d'un enceinte de confinement dont une paroi serait équipée de cette structure, de façon à renforcer la protection du bras d'un opérateur engagé dans la manche et dans l'orifice.
  • La manche peut être solidaire desdits moyens de fixation, ces moyens de fixation étant prévus à une - ou disposés au voisinage d'une - première extrémité ouverte de la manche.
  • La manche est suffisamment grande et souple pour recouvrir cette première extrémité ouverte lorsque la manche est suspendue par lesdits moyens de fixation à la structure de traversée de paroi, de façon à occulter l'orifice délimité par la structure de traversée de paroi lorsque la manche est suspendue à cette structure par lesdits moyens de fixation.
  • La souplesse de la manche, en particulier sa capacité à se déformer sous son propre poids, peut résulter de la flexibilité et/ou de l'épaisseur du matériau constitutif de la manche.
  • En particulier, la manche peut présenter une épaisseur située dans une plage allant de 50 ou 100 micromètres environ, jusqu'à 500, 1000, ou 2000 micromètres environ.
  • La manche peut être fabriquée dans un matériau élastomère contenant une charge métallique, par exemple à partir d'un matériau décrit dans le brevet FR2948672 , le cas échéant selon un procédé décrit dans ce brevet.
  • Lesdits moyens de fixation peuvent être intégrés à la manche, en particulier sous la forme d'une saillie (telle qu'un bourrelet par exemple) s'étendant le long de la première extrémité ouverte.
  • Les dimensions de la manche sont adaptées à celles de la structure de traversée de paroi, et/ou à celles de l'orifice délimité par cette structure.
  • La forme de la manche peut être droite - c.à.d. la manche peut être cylindrique - ou évasée.
  • La manche peut comporter au moins une portion cylindrique qui peut être prolongée par au moins une portion évasée.
  • En d'autres termes, et selon un autre aspect de l'invention, la structure atténuant les rayonnements ionisants est une manche qui comporte une première extrémité ouverte agencée pour être solidarisée à la structure de traversée de paroi, et une seconde extrémité ouverte agencée pour (apte à) être traversée par un gant solidarisé à la structure de traversée de paroi ; la manche présente une capacité de déformation (réversible) suffisante pour que, lorsque la manche est suspendue par sa première extrémité à la structure de traversée de paroi, cette première extrémité s'étendant le long d'un plan peu incliné par rapport à la verticale, la seconde ouverture de la seconde extrémité ouverte se pince, et une portion de la manche s'étendant à partir de la seconde extrémité s'écrase, notamment sous l'effet du poids de cette portion de la manche ; et la manche présente en outre une forme et des dimensions telles que, dans cette configuration de suspension de la manche à la structure de traversée de paroi, la manche s'étend en regard de la totalité de l'orifice délimité par la structure de traversée de paroi, de façon à recouvrir, voire occulter l'orifice et atténuer les rayonnements ionisants traversant cet orifice.
  • La manche peut comporter une première portion de manche s'étendant au voisinage de la première extrémité ouverte de la manche, et présentant une première densité ; et la manche peut comporter une seconde portion de manche s'étendant au voisinage de la seconde extrémité ouverte de la manche, et présentant une seconde densité supérieure à la première densité, de façon à faciliter la courbure et l'écrasement de la partie suspendue de manche, sous son propre poids.
  • A cet effet, la manche peut comporter des moyens de lestage et/ ou de renfort s'étendant au voisinage de la seconde extrémité ouverte de la manche, par exemple un revers formé dans la manche à sa seconde extrémité ouverte.
  • Lorsque l'orifice délimité par la structure de traversée de paroi est circulaire, la longueur de la portion de manche suspendue à cette structure est au moins égale au diamètre de cet orifice, de façon à pouvoir couvrir cet orifice, et généralement peu supérieure à ce diamètre ; en particulier, le rapport de cette longueur à ce diamètre peut être situé dans une plage allant de 1 environ à 1.5, 2, ou 4 environ.
  • Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé une enceinte de confinement dont une paroi comporte une structure de traversée de paroi équipée d'un gant, ainsi que d'un dispositif de protection tel que défini ou décrit dans la présente demande.
  • La raideur de la manche peut être du même ordre de grandeur que la raideur d'un gant équipant l'enceinte, notamment au moins égale à celle d'un gant équipant l'enceinte; en particulier, le rapport de la raideur de la manche à la raideur du gant peut être situé dans une plage allant de 0.1 à 10 environ, notamment dans une plage allant de 0.5 à 2 ou 3 environ.
  • Pour obtenir une manche dont la raideur soit suffisamment faible, on peut par exemple fabriquer la manche dans un matériau présentant un module d'Young (module d'élasticité) situé dans une plage allant de 106 Pascal (Pa) environ jusqu'à 10 8 Pa environ.
  • D'autres aspects, caractéristiques, ou avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réalisation de l'invention.
    • BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
    • La figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants selon un exemple de réalisation.
    • La figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants selon un autre exemple de réalisation.
    • Les figures 3 à 6 sont des vues en coupe schématiques d'une paroi d'une enceinte de confinement incluant une structure de traversée de paroi équipée d'un gant et d'une manche de protection contre les rayonnements ionisants, dans plusieurs configurations distinctes :
      • dans la configuration illustrée figure 3, le gant et la manche sont retournés et s'étendent à l'intérieur de la structure de traversée de paroi et de l'enceinte de confinement; ceci correspond à une phase d'utilisation du gant et de la manche par un opérateur, pour traiter ou manipuler un objet ou matériau à l'intérieur de l'enceinte ;
      • dans la configuration illustrée figure 4, le gant et la manche sont étirés et s'étendent à l'extérieur de la structure de traversée de paroi et de l'enceinte de confinement; ceci correspond à une phase d'extraction du gant et de la manche par un opérateur, hors de l'enceinte ;
      • dans la configuration illustrée figure 5, le gant est raccourci, et le gant et la manche s'étendent à l'extérieur de la structure de traversée de paroi et de l'enceinte de confinement;
      • dans la configuration illustrée figure 6, le gant raccourci s'étend à l'intérieur de la manche et de la structure de traversée de paroi, tandis que la manche est suspendue à la structure de traversée de paroi, ce qui correspond à une phase où le gant n'est pas utilisé.
    • Les figures 7 et 8 sont des vues en coupe transversale schématiques respectives des deux portions d'extrémité de la manche dans sa configuration d'occultation de l'orifice illustrée figure 6.
    • La figure 9 est une vue en perspective schématique d'une enceinte de confinement incluant plusieurs structures de traversée de paroi équipées chacune d'un dispositif de protection contre les rayonnements ionisants.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • Sauf indication explicite ou implicite contraire, des éléments ou organes - structurellement ou fonctionnellement - identiques ou similaires sont désignés par des repères identiques sur les différentes figures.
  • Par référence à la figure 1 notamment, le dispositif 10 de protection est constitué d'une manche 11 réalisée dans un matériau polymère, de type élastomère, chargé de particules métalliques pour atténuer les rayonnements ionisants traversant la paroi ou membrane formant cette manche.
  • La manche 11 s'étend le long d'un axe 12 et est ouverte à ses deux extrémités 13, 14.
  • L'épaisseur 15 de la membrane formant cette manche peut être de l'ordre de 100 µm à 2000 µm par exemple.
  • La manche 11 comporte, sur sa face interne 17 et à proximité de sa première extrémité ouverte 14, une saillie (bourrelet par exemple) 16 annulaire, de section arrondie, s'étendant le long du contour de l'ouverture 14, à distance de celle-ci, et prévue pour s'engager dans une rainure annulaire formée sur une structure de traversée de paroi, comme illustré figures 3 à 6, pour solidariser la manche à cette structure.
  • Le dispositif 10 de protection illustré figure 1 est de forme cylindrique, d'axe 12, par exemple de section circulaire, notamment pour être monté sur une structure de traversée de paroi de forme annulaire (ou tubulaire) de section circulaire.
  • Par référence à la figure 2, le dispositif 10 de protection est constitué d'une manche comportant une première portion cylindrique 112 s'étendant à partir de la première extrémité ouverte 14, une seconde portion cylindrique 110 s'étendant à partir de la seconde extrémité ouverte 13, et une troisième portion (centrale) 111 reliant les premières et secondes portions 112, 110, de forme tronconique ou autrement évasée.
  • Ces trois portions de manche 110 à 112 peuvent présenter un axe commun 12 de symétrie de révolution.
  • Dans l'exemple de réalisation illustré figure 2, la saillie annulaire 16 s'étend à la première extrémité de la manche et borde la première ouverture 14.
  • En outre, dans cet exemple, une partie terminale 1110 de la portion 110 de manche est repliée (voire retournée) sur cette portion de manche, formant un revers extérieur présentant une densité voisine du double de celle de la portion 110 de manche, et une raideur accrue.
  • Ce revers peut servir de lest favorisant la courbure de la manche 11 par rapport à l'axe 12, et peut servir de renfort ou raidisseur limitant le pincement de l'ouverture 13 et l'écrasement de la portion 110 de manche sous l'effet du poids de cette portion, comme décrit plus en détail en relation avec les figures 6 et 8 notamment.
  • Par référence aux figures 3 à 6 et 9, une enceinte 18 de confinement est délimitée par des parois planes 19, 20 qui peuvent être réalisées en verre au plomb par exemple, et qui sont percées d'orifices 21 circulaires dans chacun desquels est engagée une structure 22 de traversée de paroi.
  • Par référence aux figures 3 à 6, la structure 22 comporte une portion tubulaire 23 dont l'axe 24 est orthogonal au plan de la paroi 19, la portion 23 s'étendant au travers de l'orifice 21 percé dans la paroi 19, de part et d'autre de cette paroi.
  • La structure 22 comporte également un premier épaulement 25 annulaire, d'axe 24, s'étendant à l'intérieur de l'enceinte 18, à l'extrémité de la portion 23 qui s'étend dans l'enceinte 18, et à partir de la surface externe de cette portion 23 dont l'épaulement 25 est solidaire.
  • La structure 22 comporte en outre une butée 26 annulaire, d'axe 24, s'étendant à l'extérieur de l'enceinte 18, à partir de la surface externe de cette portion 23 dont la butée 26 est rendue solidaire.
  • La structure 22 est ainsi disposée en appui contre la face interne 190 de la paroi 19 par l'épaulement 25, et en appui contre la face externe 191 de la paroi 19 par la butée 26.
  • La partie de la portion tubulaire 23 qui s'étend à l'extérieur de l'enceinte 18, en saillie de la face externe 191 et de la butée 26, comporte une première rainure annulaire 27 recevant un anneau 29 élastique prévu à l'extrémité libre (ouverte) de la manche 30 d'un gant 31, afin de solidariser de façon amovible le gant 31 à la structure 22 de traversée de paroi.
  • La partie de la portion tubulaire 23 qui s'étend à l'extérieur de l'enceinte 18, en saillie de la face externe 191 et de la butée 26, comporte en outre une seconde rainure annulaire 28 recevant l'anneau 16 élastique prévu à la première extrémité ouverte de la manche 11 du dispositif 10, afin de solidariser de façon amovible le dispositif 10 à la structure 22 de traversée de paroi.
  • La rainure 28 de fixation de la manche 11 est disposée en retrait de la rainure 27 de fixation du gant 31, de sorte que la manche 11 peut être solidarisée à la structure 22 dans l'une ou l'autre des configurations illustrées aux figures 3 à 6.
  • La fixation du dispositif 10 à la structure 22 peut ne pas être étanche, et peut être obtenue par d'autres moyens de fixation de la manche, par exemple un collier de cerclage entourant la manche à proximité de la première extrémité ouverte de celle-ci.
  • Lorsque, comme illustré figures 3 à 6, la fixation du dispositif 10 est assurée par la saillie annulaire 16 intégrée à la manche 11, l'engagement de la saillie annulaire 16 autour de la portion 23 de la structure 22, jusque dans la rainure 28, peut être obtenu en élargissant l'ouverture 14 de la manche 11, par déformation (élastique) de cette manche et de la saillie 16.
  • Dans ce cas, le périmètre du contour de l'ouverture 14 de la manche 11 est inférieur au périmètre du contour de la portion 23, lorsque la manche est « au repos », c.à.d. lorsque la manche n'est pas élastiquement déformée pour élargir l'ouverture 14.
  • Le contour de l'ouverture 14 de la manche 11 épouse alors le contour de la portion 23 de la structure 22, par exemple un contour circulaire illustré figure 7.
  • Le dispositif 10 et la manche 11 sont ainsi agencés pour se déformer de façon réversible et prendre notamment chacune des trois configurations suivantes :
    • une première configuration d'extension de la manche 11, « à l'endroit », qui est illustrée figure 4, dans laquelle les deux extrémités ouvertes de la manche 11 s'étendent d'un même côté de la paroi 19, à l'extérieur de l'enceinte 18 ; dans cette configuration, les extrémités ouvertes 13, 14 de la manche 11 et l'orifice 21 prévu dans la paroi 19 sont sensiblement parallèles et alignés, facilitant le passage du bras d'un opérateur et du gant 31 solidaire de la structure 22, au travers de la manche 11 et au travers de cette structure 22 ;
    • une seconde configuration d'extension de la manche 11, « à l'envers » ou « retournée », qui est illustrée figure 3, dans laquelle les deux extrémités 13, 14 ouvertes de la manche 11 s'étendent de part et d'autre de l'orifice 21 et de l'orifice 32 délimité par la structure 22 de traversée de paroi ; dans cette configuration, une portion de la manche 11 renforce la protection du bras d'un opérateur engagé dans le gant 31 solidaire de la structure 22 de traversée de paroi, cette portion de la manche 11 s'étendant à l'intérieur de la manche 30 du gant 31, et à l'intérieur de l'enceinte 18 ; et
    • une configuration d'occultation de l'orifice 32 par la manche 11, qui est illustrée figure 6, dans laquelle la manche 11 est suspendue à la structure de traversée de paroi par les moyens 16 de fixation prévus à sa première extrémité 14, et couvre (obture) cet orifice 32.
  • A cet effet, la longueur (repères 33 figures 1 et 2) de la manche 11, mesurée entre ses extrémités 13, 14 ou entre les moyens 16 de fixation et la deuxième extrémité 13, est adaptée à la hauteur 34 (le cas échéant le diamètre) de la structure 22 et de l'orifice 32 que cette structure délimite, de façon à ce que la partie suspendue de la manche 11 s'étende en regard de la totalité de cet orifice.
  • Par ailleurs, dans cette configuration d'occultation, la seconde ouverture de la seconde extrémité ouverte 13 se pince, comme illustré figure 8, et une portion de la manche 11 s'étendant à partir de la seconde extrémité 13 s'écrase, notamment sous l'effet du poids de cette portion de la manche.
  • La manche 11 et le dispositif 10 permettent que le passage de l'une à l'autre de ces trois configurations ne nécessite pas un effort significatif de l'opérateur, et que la protection supplémentaire conférée par cette manche ne provoque pas de gêne significative pour l'opérateur.
  • Par ailleurs, la manche 11 et le dispositif 10 permettent de raccourcir le gant 31 et de le loger dans l'espace délimité par la manche 11 et la structure 22, lorsque le gant 31 n'est pas utilisé.
  • A cet effet, à partir de la configuration illustrée figure 4, un noeud 300 est formé dans la manche 30 étirée du gant 31, comme illustré schématiquement figure 5, puis la tension sur le gant est relâchée de façon à ce que le gant se loge à l'intérieur de la manche 11 et de la structure 22, comme illustré figure 6.
  • A partir de la configuration illustrée figure 6 dans laquelle le gant 31 n'est pas utilisé, l'opérateur peut saisir le gant 31 en introduisant sa main dans l'ouverture 13 pincée - mais non fermée - de la manche 11, pour étirer la manche du gant hors de la manche 11, défaire le noeud 300 pratiqué sur la manche 30 du gant, puis engager sa main et son bras dans le gant 31, retourner le gant 31 et la manche 11 à l'intérieur de la structure 22, jusqu'à la configuration de travail illustrée figure 3.

Claims (15)

  1. -. Dispositif (10) de protection contre les rayonnements ionisants traversant un orifice (32) délimité par une structure (22) de traversée de paroi équipée d'un gant (31), ledit dispositif comportant une structure d'atténuation des rayonnements ionisants traversant l'orifice (32), qui est apte à recouvrir (ou occulter) l'orifice (32), et comportant des moyens (16) de fixation agencés pour assurer une fixation amovible de la structure d'atténuation des rayonnements ionisants à la structure (22) de traversée de paroi, caractérisé en ce que la structure d'atténuation des rayonnements ionisants est une manche (11) ouverte à ses deux extrémités (13, 14), déformable sous son poids, agencée pour être fixée à la structure (22) de traversée de paroi par lesdits moyens (16) de fixation, par une première extrémité ouverte (14) de la manche (11), et agencée pour pouvoir être retournée de façon à s'étendre, en partie, à l'intérieur de la manche (30) du gant (31).
  2. - Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la manche (11) présente une forme, des dimensions, et une raideur suffisamment faible pour pouvoir être retournée et s'étendre en partie à l'intérieur de la structure (22) de traversée de paroi, au travers de l'orifice (32), et pour partie à l'extérieur de cette structure (22), de façon à renforcer la protection du bras d'un opérateur engagé dans la manche (11) et dans l'orifice (32).
  3. - Dispositif selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la manche (11) présente une épaisseur (15) située dans une plage allant de 50 ou 100 micromètres, jusqu'à 500, 1000, ou 2000 micromètres.
  4. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la manche (11) est fabriquée dans un matériau élastomère contenant une charge métallique.
  5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel lesdits moyens de fixation sont, en partie au moins, intégrés à la manche (11).
  6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel lesdits moyens de fixation comportent une saillie (16) intégrée à la manche (11) et s'étendant le long de la première extrémité ouverte (14).
  7. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la manche (11) comporte au moins une portion (110, 112) cylindrique et/ou au moins une portion (111) évasée.
  8. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel la manche (11) comporte une première portion de manche s'étendant au voisinage de la première extrémité ouverte (14) de la manche, et présentant une première densité, et la manche comporte une seconde portion de manche s'étendant au voisinage de la seconde extrémité ouverte (13) de la manche, et présentant une seconde densité supérieure à la première densité.
  9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel la manche (11) comporte des moyens (1100) de lestage et/ ou de renfort s'étendant au voisinage de la seconde extrémité ouverte (13) de la manche.
  10. - Dispositif selon la revendication 9 dans lequel les moyens (1100) de lestage et/ou de renfort comportent un revers (1100) formé dans la manche à sa seconde extrémité ouverte (13).
  11. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel la longueur (33) de la portion de manche suspendue à la structure (22) de traversée de paroi est au moins égale au diamètre de l'orifice (32), le rapport de cette longueur à ce diamètre pouvant être situé dans une plage allant de 1 à 1.5 ou 2.
  12. - Enceinte (18) de confinement comportant une paroi (19, 20) percée d'un orifice (21) et comportant une structure (22) de traversée de paroi équipée d'un gant (31) ainsi que d'un dispositif (10) de protection selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.
  13. - Enceinte selon la revendication 12 dans lequel la manche (11) est fabriquée dans un matériau présentant un module d'Young situé dans une plage allant de 106 Pascal (Pa) environ jusqu'à 108 Pa environ.
  14. - Enceinte selon la revendication 12 ou 13 dans lequel la manche (11) présente une capacité de déformation suffisante pour que, lorsque la manche est suspendue par sa première extrémité (14, 16) à la structure (22) de traversée de paroi, la seconde ouverture de la seconde extrémité ouverte (13) se pince, et une portion de la manche s'étendant à partir de la seconde extrémité s'écrase, notamment sous l'effet du poids de cette portion de la manche ; et la manche présente une forme et des dimensions telles que, dans cette configuration de suspension de la manche à la structure de traversée de paroi, la manche s'étend en regard de la totalité de l'orifice (32) délimité par la structure de traversée de paroi, de façon à recouvrir (occulter) l'orifice (32) et atténuer les rayonnements ionisants traversant cet orifice.
  15. - Enceinte selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 dans laquelle la manche (11) est agencée pour pouvoir être retournée de façon à s'étendre, en partie, à l'intérieur de l'enceinte (18).
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