FR2872956A1 - Dispositif externe d'evacuation de chaleur pour emballage destine au stockage et/ou au transport de matieres nucleaires - Google Patents

Abstract

L'invention se rapport à un dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) destiné à être assemblé autour d'une surface latérale (14) d'un corps d'un emballage (4) pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, le dispositif comprenant au moins une ailette (22) en forme d'hélice située autour du corps de l'emballage. De plus, le dispositif peut également comporter des rainures longitudinales (24), sensiblement parallèles à un axe principal longitudinal (12) de l'emballage, et pratiquées sur les ailettes.

Description

DISPOSITIF EXTERNE D'EVACUATION DE CHALEUR POUR

EMBALLAGE DESTINE AU STOCKAGE ET/OU AU TRANSPORT DE

MATIERES NUCLEAIRES

DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte de façon générale au domaine de l'évacuation de la chaleur produite par des matières nucléaires chargées dans un emballage conçu à cet effet.

Plus précisément, la présente invention se rapporte à un dispositif externe d'évacuation de chaleur destiné à être assemblé autour d'une surface latérale d'un corps d'un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, telles que des assemblages de combustible ou des déchets radioactifs.

D'autre part, l'invention se rapporte aussi à un emballage équipé d'un tel dispositif externe d'évacuation de chaleur, ainsi qu'à un procédé de fabrication de cet emballage.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE De l'art antérieur, il est connu d'assembler un dispositif externe d'évacuation de chaleur autour d'une surface latérale d'un corps d'un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, dans le but d'évacuer, vers le milieu ambiant, les calories émises par ces mêmes 2 2872956 matières nucléaires et transmises au corps de l'emballage les renfermant.

D'autre part, ce dispositif d'évacuation de chaleur est conçu de manière à limiter la température atteinte en service par les différents éléments constitutifs de l'emballage, notamment les joints et les protections radiologiques, afin d'éviter tout risque de dégradation de ces éléments.

Par ailleurs, outre le fait de pouvoir assurer sa fonction principale d'échangeur de calories avec le milieu ambiant, ce dispositif doit naturellement aussi être conçu de façon à être compatible avec les contraintes de services de l'emballage, telles que la décontaminabilité, la tenue dans le temps, la résistance aux agressions atmosphériques, la résistance aux conditions d'exploitation comme l'immersion lors du chargement et du déchargement, ou encore le confinement de la résine de blindage neutronique.

Une première solution rencontrée dans l'art antérieur consiste à prévoir un dispositif externe d'évacuation de chaleur présentant des ailettes en cuivre torsadées, rapportées fixement par soudage sur la surface latérale du corps de l'emballage, suivant un pas serré.

Cette solution pose le problème du coût lié à la tenue dans le temps, car la protection du cuivre contre l'oxydation atmosphérique est très onéreuse.

Par ailleurs, la liaison mécanique entre le cuivre des ailettes et l'acier du corps de l'emballage est difficile à réaliser.

Une seconde solution connue pour ce type de dispositif externe d'évacuation de chaleur se présente sous la forme d'une virole d'habillage en acier enveloppant le corps de l'emballage, et sur laquelle sont soudées des ailettes longitudinales appropriée, également prévues en acier.

Si cet agencement s'avère satisfaisant lorsque l'emballage se trouvede section relativement en position verticale, il ne peut, en revanche, assurer une 10 efficacité optimale lorsque cet emballage est agencé en position horizontale.

En outre, la conductivité thermique de l'acier affecte considérablement les échanges calorifiques.

Enfin, une troisième solution connue de l'art antérieur est relativement similaire à celle qui vient d'être exposée, la différence étant que les ailettes sont circulaires et fixées radialement autour de la surface latérale du corps de l'emballage. Au contraire de la seconde solution, cet agencement s'avère relativement satisfaisant lorsque l'emballage se trouve en position horizontale, mais ne peut en revanche pas assurer une efficacité optimale lorsque cet emballage est agencé en position verticale.

De plus, cette troisième solution présente également l'inconvénient lié à la conductivité thermique de l'acier.

Ainsi, il est clair qu'aucune des solutions connues dans l'art antérieur ne permet de proposer un dispositif externe d'évacuation de chaleur assurant une efficacité optimale aussi bien lorsque l'emballage se trouve dans une position verticale, occupée notamment pour des raisons d'exploitation ou accidentelles, que lorsqu'il se trouve dans une position horizontale, occupée notamment durant son transport.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un dispositif externe d'évacuation de chaleur destiné à équiper un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, ce dispositif remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l'art antérieur.

De plus, l'invention a également pour but de proposer un emballage équipé d'un tel dispositif externe d'évacuation de chaleur, ainsi qu'un procédé de fabrication de cet emballage.

Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet un dispositif externe d'évacuation de chaleur destiné à être assemblé autour d'une surface latérale d'un corps d'un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires. Selon l'invention, ce dispositif comprend au moins une ailette en forme d'hélice située autour du corps de l'emballage.

Par conséquent, dans le dispositif externe d'évacuation de chaleur selon l'invention, la ou les ailettes disposent chacune d'une forme d'hélice ou hélicoïdale favorisant les échanges convectifs avec le milieu ambiant, quel que soit le positionnement de l'emballage. En effet, que l'emballage se trouve en position verticale ou en position horizontale, la circulation d'air autour de chaque ailette entourant la surface latérale du corps de l'emballage est rendue possible grâce à cette forme spécifique d'hélice.

Les échanges thermiques entre le corps de l'emballage et le milieu ambiant sont donc largement améliorés par rapport à ceux rencontrés dans les réalisations de l'art antérieur.

En outre, la conception du dispositif externe d'évacuation de chaleur selon l'invention est telle que ce dernier est facilement en mesure de constituer une structure fermée, ce qui simplifie considérablement les opérations de décontamination du corps de l'emballage. A cet égard, il est précisé que la décontamination des surfaces du dispositif selon l'invention est relativement facile à réaliser, puisque chacune de ces surfaces est accessible à la main.

Par ailleurs, la configuration retenue est avantageusement facilement adaptable à différents types d'emballage, puisqu'il est très aisé de modifier, en fonction des besoins rencontrés, la forme et le pas des ailettes en forme d'hélice.

En conclusion, il est donc évident que le dispositif d'évacuation de chaleur selon l'invention permet non seulement d'assurer une évacuation efficace vers le milieu ambiant des calories émises par les mêmes matières nucléaires et transmises au corps de l'emballage les renfermant, mais est également avantageusement compatible avec les contraintes de services susmentionnées.

De préférence, chaque ailette en forme d'hélice dispose d'une pluralité de passages formant conjointement des rainures longitudinales sensiblement parallèles à un axe principal longitudinal de l'emballage. En d'autres termes, chacune de ces rainures longitudinales est réalisée à l'aide de passages pratiqués sur la/les ailettes, tels que des encoches, et alignés entre eux parallèlement à l'axe principal longitudinal de l'emballage.

Ainsi, l'avantage associé à une telle configuration est que lorsque l'emballage se trouve en position verticale, l'air peut non seulement circuler autour de chaque ailette en forme d'hélice, mais se voit surtout offrir la possibilité de rejoindre et d'emprunter les rainures longitudinales prévues sur la/les ailettes, ces rainures étant alors assimilables à des couloirs d'air verticaux autorisant une excellente circulation longitudinale. De plus, il est facilement possible de prévoir qu'au moins l'une de ces rainures longitudinales s'étend d'un bout à l'autre du dispositif d'évacuation de chaleur, bien entendu parallèlement à l'axe principal longitudinal de l'emballage.

De ce fait, ce type d'agencement est tout à fait adapté aux emballages de forte puissance, c'est-à-dire aux emballages conçus pour des chargements de matières nucléaires dégageant des quantités de chaleur très importantes.

Ici encore, il est aisé de modifier, en fonction des besoins rencontrés, le nombre et la profondeur des rainures longitudinales, ce qui implique avantageusement que le dispositif d'évacuation de chaleur est facilement adaptable à différents types d'emballage.

De préférence, les ailettes sont réalisées en aluminium ou dans l'un de ses alliages, ce qui permet d'obtenir une conductivité thermique satisfaisante, ainsi qu'une bonne résistance aux contraintes d'origine climatique.

Préférentiellement, chaque ailette en forme d'hélice est centrée sur l'axe principal longitudinal de cet emballage, et dispose d'une section de forme sensiblement trapézoïdale. De plus, lorsqu'il est prévu que le dispositif externe intègre plusieurs ailettes en forme d'hélice tournant autour de l'axe principal longitudinal de l'emballage, ces ailettes disposent alors de préférence d'un même pas axial.

Toujours de manière préférentielle, le dispositif externe comporte une pluralité de pièces de forme générale annulaire présentant chacune une base annulaire ainsi qu'une portion d'une ou de plusieurs ailettes en forme d'hélice solidaire de la base, ces pièces de forme générale annulaire étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement parallèle à l'axe principal longitudinal de l'emballage.

Ainsi, cette spécificité permet une mise en place du dispositif externe autour du corps de l'emballage par un simple empilement des pièces de forme générale annulaire, quelle que soit la configuration adoptée pour ces dernières.

A titre d'exemple indicatif, chaque pièce pourrait être conçue de façon à prendre la forme d'un 30 anneau comportant une portion d'une ou de plusieurs ailettes en forme d'hélice, chaque portion d'ailette étant alors par exemple réalisée par l'intermédiaire d'usinages pratiqués directement sur l'anneau concerné.

Dans un tel cas, lors de l'empilement des pièces de forme générale annulaire, un calage angulaire de ces pièces doit être mis en uvre, dans le but évident d'obtenir une continuité de chaque ailette en forme d'hélice.

Pour faciliter cette opération de calage aux opérateurs, il est possible de prévoir que les pièces de forme générale annulaire soient munies des moyens de butée, assurant une position relative angulaire sûre de deux pièces quelconques situées de manière directement consécutive dans la direction d'empilement.

Tel est notamment le cas dans un mode de réalisation préféré de la présente invention où chacune des pièces est constituée par un profilé courbe disposant de deux extrémités décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction d'empilement, et dans lequel chacune des deux extrémités d'une pièce donnée est située au contact de l'une des deux extrémités appartenant à une pièce située de façon directement consécutive par rapport à cette même pièce donnée, dans la direction d'empilement.

Ainsi, les profilés courbes et voilés employés dans cette solution présentent un coût de fabrication peu élevé, et disposent chacun de deux extrémités capables de remplir, d'une manière simple, la fonction de calage angulaire des pièces constitutives du dispositif.

Naturellement, il est à comprendre que les pièces constituées par des profilés courbes sont de préférence toutes identiques ou similaires, et qu'elles s'étendent sur un secteur angulaire pouvant être fixé en fonction des besoins et des contraintes rencontrés. A titre d'exemple non limitatif, chaque pièce peut s'étendre sur un secteur angulaire compris entre environ 90 et environ 7200, et de préférence de l'ordre de 360 . Lorsque le profilé courbe s'étend sur un secteur angulaire supérieur à 360 , c'est-à-dire sur plus d'un tour, les chants de ce profilé agencés en regard deux à deux sont de préférence en contact, éventuellement même soudés, afin que l'empilement de ces pièces annulaires puisse former une virole s'étendant autour du corps d'emballage.

Enfin, il est indiqué que chaque pièce de forme générale annulaire comporte une portion de plusieurs ailettes, impliquant que le dispositif comporte lui-même une pluralité d'ailettes en forme d'hélice.

L'invention a également pour objet un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires disposant d'un corps présentant une surface latérale autour de laquelle est assemblé un dispositif externe d'évacuation de chaleur, tel que celui qui vient d'être présenté.

D'autre part, l'invention a aussi pour 30 objet un procédé de fabrication d'un tel emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, ce procédé comportant les étapes suivantes: - réalisation d'une pluralité de pièces de forme générale annulaire présentant chacune une base annulaire ainsi qu'une portion d'une ou de plusieurs ailettes en forme d'hélice solidaire de cette base; et - empilement de ces pièces de forme générale annulaire autour de la surface latérale du corps de l'emballage, selon une direction d'empilement parallèle à un axe principal longitudinal de l'emballage.

De préférence, l'étape de réalisation de la pluralité de pièces de forme générale annulaire, consiste, pour chacune d'entre elles, à réaliser un profilé courbe disposant de deux extrémités décalées l'une par rapport à l'autre selon un axe principal longitudinal de la pièce concernée, par une mise en hélice d'un profilé droit pourvu d'une base sur laquelle est solidarisée au moins une ailette primaire.

Cette technique de mise en hélice d'un profilé droit, assimilable à un cintrage combiné à un voilage ou vrillage, permet avantageusement de fabriquer facilement et à moindres coûts les pièces constituées par des profils courbes qui ont été présentées précédemment.

Enfin, postérieurement à l'étape d'empilement des pièces de forme générale annulaire, le procédé peut comprendre une étape de réalisation par usinage d'une pluralité de passages sur chaque ailette en forme d'hélice, de manière à ce qu'ils forment conjointement les rainures longitudinales sensiblement parallèles à l'axe principal longitudinal de l'emballage.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée 5 non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue en perspective d'un emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, comportant un dispositif externe d'évacuation de chaleur selon un mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 2 représente une vue partielle de côté du dispositif externe d'évacuation de chaleur représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une vue partielle en coupe prise le long de la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective d'une pièce de forme générale annulaire constitutive du dispositif externe d'évacuation de chaleur représenté sur les figures 1 à 3; - la figure 5 est une vue partielle en coupe prise selon le plan P de la figure 4, ce plan P traversant diamétralement la pièce de forme générale annulaire; et - les figures 6a a 6d illustrent différentes étapes d'un procédé de fabrication de l'emballage pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires représenté sur la figure 1, le procédé se présentant sous la forme d'un mode de réalisation préféré de la présente invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence tout d'abord à la figure 1, on peut apercevoir un emballage 1 pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, telles que des assemblages de combustible ou des déchets radioactifs.

Il est noté que cet emballage 1, qui se présente sous la forme d'un mode de réalistion préféré, comporte un dispositif externe d'évacuation de chaleur 2 qui est également objet de la présente invention, et qui se présente aussi sous la forme d'un mode de réalisation préféré.

Comme on peut l'apercevoir sur cette figure 1 montrant l'emballage 1 dans une position verticale, ce dernier comprend un corps 4 incluant une enveloppe latérale 6, un fond 8, ainsi qu'un couvercle 10, l'ensemble de ces éléments définissant une cavité fermée (non visible sur les figures) à l'intérieur de laquelle les matières radioactives peuvent être chargées, par exemple dans un ou plusieurs paniers de rangement adaptés (non représenté).

Les éléments constitutifs 6, 8, 10 du corps 4 sont centrés sur un axe principal longitudinal 12 de l'emballage 1, cet axe 12 étant donc orienté verticalement lorsque l'emballage 1 occupe la position verticale de la figure 1 dans laquelle le couvercle 10 et le fond 8 sont sensiblement parallèles au sol (non représenté), et orienté horizontalement lorsque l'emballage 1 occupe la position horizontale, assimilable à une position couchée.

De façon connue de l'homme du métier, l'enveloppe latérale 6, de préférence réalisée en acier, par exemple sur une épaisseur d'environ 30 cm, présente une forme cylindrique qui est de préférence de section circulaire, comme cela est représente. Néanmoins, il est rappelé que d'autres formes connues de l'homme du métier peuvent être retenues pour l'enveloppe latérale 6, sans sortir du cadre de l'invention.

Cette enveloppe 6 dispose alors d'une surface latérale 14, ou surface externe, qui est également de forme cylindrique et de section circulaire, et qui se présente sous la forme d'une surface de révolution d'axe identique à l'axe principal longitudinal 12 de l'emballage 1.

C'est donc autour de cette même surface latérale 14 que se trouve le dispositif externe d'évacuation de chaleur 2, qui va à présent être détaillé en référence conjointement aux figures 1 à 3.

Tout d'abord, il est indiqué que le dispositif externe 2 forme globalement une virole autour de l'enveloppe 6, qui s'étend sur sensiblement toute la longueur de la surface latérale 14 considérée dans la direction de l'axe 12. Comme on peut le voir sur la figure 1, les seules portions de la surface latérale 14 non recouvertes par le dispositif 2 en forme de virole sont des portions d'extrémité haute et d'extrémité basse, respectivement situées à proximité du couvercle 10 et du fond 8, chacune de ces portions étant effectivement prévue pour porter des tourillons de manutention 16. En d'autres termes, c'est la partie dite courante de la surface latérale 14 qui est entièrement recouverte par la virole.

De plus, on peut indifféremment prévoir que ce dispositif d'évacuation de chaleur 2 soit directement au contact de la surface latérale 14, ou bien qu'il soit au contact d'un ou plusieurs autres éléments constitutifs de l'emballage 1, eux-mêmes agencés autour et au contact de cette surface latérale 14. Ce dernier cas se présente notamment lorsque l'emballage 1 dispose d'une protection neutronique prenant la forme de résine confinée dans des tubes placés parallèlement à l'axe 12, autour de l'enveloppe 6.

En effet, dans cette configuration qui est visible sur la figure 6c qui sera décrite ultérieurement, les tubes de résine 18 sont au contact de la surface latérale 14, et définissent eux-mêmes une surface extérieure 20 sensiblement cylindrique de section circulaire avec laquelle le dispositif externe 2 peut venir en contact.

La particularité de l'invention réside dans le fait que le dispositif 2 présente au moins une ailette 22 en forme d'hélice agencée autour de la surface latérale 14 et centrée sur l'axe principal longitudinal 12 de l'emballage 1, chaque ailette 22 étant de préférence réalisée en aluminium ou dans l'un de ses alliages.

Dans le mode de réalisation préféré montré sur les figures 1 à 3, le dispositif 2 comprend huit ailettes en forme d'hélice 22, qui présentent chacune un même pas axial, et qui s'étendent chacune de préférence d'un bout à l'autre du dispositif 2, c'est-à-dire qu'elles s'étendent suivant l'axe principal 12 sur une longueur identique à la longueur de l'ensemble du dispositif 2 selon ce même axe 12.

Naturellement, le nombre d'ailettes en forme d'hélice 22 ainsi que leur pas axial peuvent être adaptés en fonction des besoins rencontrés, sans sortir du cadre de l'invention.

Par ailleurs, afin d'améliorer encore davantage la circulation d'air lorsque l'emballage 1 se trouve dans la position verticale, le dispositif externe 2 comporte des rainures longitudinales 24 pratiquées sur les ailettes 22, et étant orientées parallèlement à l'axe principal 12.

Plus précisément, les rainures longitudinales 24 sont assimilables à des couloirs d'air définis conjointement par une pluralité de passages 26 traversant les ailettes en forme d'hélice 22.

A titre indicatif, au niveau d'une position angulaire donnée du dispositif 2 en forme de virole, pour obtenir une rainure longitudinale 24 s'étendant d'un bout à l'autre de ce dispositif 2 comme cela est représenté sur la figure 1, chacune des ailettes en forme d'hélice 22 doit présenter un passage 26 lorsqu'elle intercepte la position angulaire donnée mentionnée ci-dessus. Ainsi, au niveau de cette position angulaire donnée, les ailettes 22 présentent alors effectivement une pluralité de passages 26 en regard et alignés les uns avec les autres parallèlement à l'axe principal longitudinal 12, et forment donc conjointement la rainure longitudinale 24 susmentionnée.

Bien entendu, les rainures 24 ou couloirs ainsi obtenus sont partiellement interrompus entre deux passages 26 directement consécutifs, en raison de l'espacement longitudinal rencontré entre les ailettes en forme d'hélice 22 directement consécutives.

Comme on le voit le mieux sur la figure 3, les passages 26 peuvent chacun prendre la forme d'une encoche pratiquée sur la périphérie des ailettes 22, ces encoches disposant par exemple d'une forme rectangulaire, et étant ouvertes radialement vers l'extérieur.

La profondeur P1 de ces rainures 24, correspondant donc à la profondeur des passages 26, peut être ajustée en fonction des besoins rencontrés. Dans tous les cas, elle est retenue pour être inférieure ou égale à une longueur L1 des ailettes en forme d'hélice 22.

En référence aux figures 4 et 5, il est représenté une pièce de forme générale annulaire 28 constitutive du dispositif d'évacuation de chaleur 2. Une pluralité de ces pièces 28 est en effet destinée à être empilée autour de l'enveloppe latérale 6, selon une direction d'empilement représentée schématiquement par la flèche 30 de la figure 1, et qui est sensiblement parallèle à l'axe principal longitudinal 12.

Cette pièce 28 dispose d'un axe principal longitudinal 32 qui est confondu avec l'axe 12 de l'emballage 1, lorsque cette pièce 28 est assemblée autour du corps 4 de ce même emballage 1. Globalement, chaque pièce de forme générale annulaire 28, de préférence réalisée entièrement en aluminium ou dans l'un de ses alliages, présente une base annulaire 34 portant une portion 38 d'une ou de plusieurs ailettes 22, ce dernier cas étant préférentiellement retenu.

Plus précisément, la base annulaire 34 dispose d'une surface cylindrique interne 36 de section circulaire destinée à être au contact de la surface latérale 14 ou de la surface extérieure 20, tandis que les portions 38, au nombre de huit, s'étendent vers l'extérieur depuis cette même base annulaire 34.

Comme on peut clairement l'apercevoir sur la figure 4, la pièce de forme générale annulaire 28 est constituée par un profilé courbe disposant de deux extrémités 28a, 28b décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction d'empilement 30, donc également décalées longitudinalement suivant l'axe 32. Dans ce mode de réalisation préféré, le profilé courbe s'étend sur un secteur angulaire d'environ 360 , et le décalage longitudinal des extrémités haute 28a et basse 28b, rencontré en raison de forme vrillée/voilée du profilé courbe, est égal à l'épaisseur E de la pièce 28 considérée selon l'axe 32.

De cette manière, on peut se rendre compte que si la pièce 28 prend la forme d'un anneau plein en vue de dessus, elle s'apparente en réalité plutôt à un anneau tronçonné et ouvert par vrillage/voilage selon la direction de son axe principal longitudinal. De plus, dans cette configuration où le décalage longitudinal est relativement important, aucun bout de portion d'ailette 38 situé au niveau de l'extrémité haute 28a n'est agencé dans le prolongement d'un bout de portion d'ailette 38 situé au niveau de l'extrémité basse 28b, et réciproquement. Par conséquent, chaque portion d'ailette 38 présente au niveau de la pièce 28 appartient à une ailette 22 différente, et le nombre de ces ailettes en forme d'hélice 22 du dispositif externe 2 est de ce fait donné par le nombre de portions d'ailettes 38 de la pièce 28 qui s'étendent chacune sur un secteur angulaire d'environ 360 , et dont le pas axial dispose d'une valeur E correspondant à l'épaisseur de cette pièce 28.

Il est noté que le décalage longitudinal de valeur E opéré sur chacune des pièces 28 assure automatiquement un contact chant à chant entre ces pièces de forme générale annulaire 28 empilées, ce qui permet d'obtenir un dispositif externe 2 en forme de virole entourant le corps 4 de l'emballage 1.

Bien entendu, les pièces 28 constituées par des profilés courbes peuvent s'étendre sur un secteur angulaire supérieur ou inférieur à 360 , de même que le décalage longitudinal des extrémité 28a, 28b peut être inférieur à l'épaisseur E de la pièce 28, sans sortir du cadre de l'invention.

Ainsi, lorsque ces pièces 28 sont empilées les unes sur les autres, chacune des deux extrémités 28a, 28b d'une pièce donnée 28 est située au contact de l'une des deux extrémités 28b, 28a appartenant à une pièce 28 située de façon directement consécutive par rapport à la pièce donnée 28, dans la direction d'empilement 30. A ce titre, il est précisé que le contact précité est réalisé de telle sorte que chaque bout de portion d'ailette 38 de l'une des deux extrémités en contact 28a, 28b soit situé dans le prolongement d'un bout de portion d'ailette 38 de l'autre des deux extrémités 28b, 28a.

Ce sont également ces extrémités 28a, 28b qui permettent d'obtenir, de par leur contact, des calages angulaires sûrs des pièces 28 les unes par rapport aux autres au niveau de l'empilement.

En référence plus spécifiquement à la figure 5, on peut voir qu'en section prise selon un plan P traversant diamétralement la pièce de forme générale annulaire 28 entre deux rainures longitudinales 24 quelconques, chaque portion d'ailette 38, et donc chaque ailette en forme d'hélice 22, présente une forme sensiblement trapézoïdale. En effet, l'extrémité interne de chaque portion d'ailette 38, raccordée à la base annulaire 34, est sensiblement parallèle à l'extrémité externe libre de cette même portion 38.

En référence à présent aux figures 6a à 6d, il va être décrit un mode de réalisation préféré d'un procédé de fabrication de l'emballage pour matières nucléaires 1 qui vient d'être présenté.

Tout d'abord en référence aux figures 6a et 6b, le procédé intègre une étape de réalisation d'une pluralité de pièces de forme générale annulaire 28, sensiblement identiques à celle présentée ci-dessus, en ce sens quel'unique différence réside dans le fait qu'elles ne disposent pas des passages 26 destinés à former les rainures longitudinales 24.

Pour ce faire, chaque pièce 28 est réalisée à partir d'un profilé droit 40 réalisée en aluminium ou dans l'un de ses alliages, par exemple obtenu par extrusion. Ce profilé droit 40 comporte une base 42 à partir de laquelle s'étendent plusieurs ailettes primaires 44, qui sont également droites et parallèles entre elles. Naturellement, le nombre d'ailettes primaires 44 présentes sur la base 42 correspond au nombre de portions d'ailettes 38 souhaité pour la pièce 28.

Le profilé droit 40 est alors soumis à une mise en hélice, de façon à obtenir la pièce 28 s'étendant sur un secteur angulaire de 360 , et présentant un décalage des ses extrémités 28a, 28b selon l'axe principal longitudinal 32, ce décalage longitudinale disposant d'une valeur E correspondant également à l'épaisseur du profilé droit 40. Lors de cette mise en hélice, la base 42 du profilé 40 adopte une forme hélicoïdale identique à celle de la base annulaire 34, et, surtout, chaque ailette primaire 44 se voit déformée jusqu'à constituer une portion d'ailette 38 de pas axial souhaité.

Bien entendu, cette mise en hélice assimilable à un cintrage du profilé droit 40, combiné à un voilage ou vrillage de ce dernier, peut être mise en uvre par l'intermédiaire de toutes techniques connues de l'homme du métier.

Une fois que toutes les pièces de forme générale annulaire 28 sont réalisées, il est procédé à un empilement de celles-ci autour de la surface latérale 14, et plus précisément autour et au contact de la surface extérieure 20 définie par les tubes de résine 18.

Lors de cet empilement selon la direction 30, de préférence opéré avec l'emballage 1 en position verticale, il est fait en sorte que l'extrémité basse 28b de la pièce 28 à mettre en place vienne au contact et dans la continuité de l'extrémité haute 28a de la dernière pièce 28 ayant été installée sur l'empilement. De cette façon, les pièces 28 s'étendant chacune sur un secteur angulaire de 360 sont calées angulairement de façon sûre les unes par rapport aux autres, et l'ensemble des jonctions entre les extrémités 28a, 28b situées en contact et dans le prolongement les unes des autres forment conjointement une ligne de jonction 46 sensiblement parallèle à l'axe principal longitudinal 12, comme le montre la figure 6c représentant l'emballage 1 durant l'étape d'empilement.

En raison de la forme identique des pièces annulaire 28, il est clair que les chants de ces pièces empilées 28 sont en contact deux à deux, ce qui permet évidemment d'obtenir la forme de virole souhaitée visible sur la figure 6d, montrant l'emballage 1 à la fin de cette étape d'empilement.

A titre indicatif, les pièces 28 empilées peuvent être assemblées fixement les unes aux autres, par exemple par soudage de leurs chants en contact.

Lorsque l'on désire obtenir des rainures longitudinales 24 telles que celles représentées sur la figure 1, le procédé de fabrication intègre alors une étape supplémentaire consistant à réaliser par usinage une pluralité de passages 26 sur les ailettes en forme d'hélice 22, qui ont été obtenues lors de l'empilement des pièces 28.

A cet égard, il est noté que l'une des rainures longitudinales 24 peut par exemple être réalisée au niveau de la ligne de jonction 46 des extrémités 28a, 28b, afin de permettre la solidarisation ultérieure par soudage des extrémités 28a, 28b les unes avec les autres, au niveau de leur base 34. Ainsi, cette soudure longitudinale associée à une soudure hélicoïdale pratiquée entre les chants en contact des pièces 28, permet d'aboutir à une virole totalement étanche, qui protège de façon satisfaisante la surface latérale 14 ainsi que la surface extérieure 20 qu'elle recouvre.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'emballage 1 pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, au dispositif externe d'évacuation de chaleur 2 ainsi qu'au procédé de fabrication de l'emballage qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) destiné à être assemblé autour d'une surface latérale (14) d'un corps (4) d'un emballage (1) pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une ailette en forme d'hélice (22) située autour dudit corps (4) de l'emballage (1).

2. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ailette en forme d'hélice (22) dispose d'une pluralité de passages (26) formant conjointement des rainures longitudinales (24) sensiblement parallèles à un axe principal longitudinal (12) dudit emballage (1).

3. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins l'une desdites rainures longitudinales (24) s'étend d'un bout à l'autre du dispositif.

4. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de pièces de forme générale annulaire (28) présentant chacune une base annulaire (34) ainsi qu'une portion (38) d'une ou de plusieurs ailettes en forme d'hélice (22), solidaire de ladite base (34), lesdites pièces de forme générale annulaire (28) étant empilées les unes sur les autres selon une direction d'empilement (30) parallèle audit axe principal longitudinal (12) dudit emballage (1).

5. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites pièces de forme générale annulaire (28) est constituée par un profilé courbe disposant de deux extrémités (28a, 28b) décalées l'une par rapport à l'autre dans la direction d'empilement (30), chacune desdites deux extrémités (28a, 28b) d'une pièce donnée (28) étant située au contact de l'une des deux extrémités (28b, 28a) appartenant à une pièce (28) située de façon directement consécutive par rapport à ladite pièce donnée (28), dans ladite direction d'empilement (30).

6. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que chaque pièce de forme générale annulaire (28) comporte une portion (38) de plusieurs ailettes en forme d'hélice (22).

7. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ladite pluralité de pièces de forme générale annulaire (28) forme une virole.

8. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ailettes en forme d'hélice (22) disposant chacune d'un même pas axial.

9. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ailette en forme d'hélice (22) est centrée sur un axe principal longitudinal (12) dudit emballage (1).

10. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ailette en forme d'hélice (22) dispose d'une section de forme sensiblement trapézoïdale.

11. Dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ailette en forme d'hélice (22) est réalisée en aluminium ou dans l'un de ses alliages.

12. Emballage (1) pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires disposant d'un corps (4) présentant une surface latérale (14) autour de laquelle est assemblé un dispositif externe d'évacuation de chaleur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

13. Procédé de fabrication d'un emballage 30 (1) pour le stockage et/ou le transport de matières nucléaires selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - réalisation d'une pluralité de pièces de forme générale annulaire (28) présentant chacune une base annulaire (34) ainsi qu'une portion (38) d'une ou de plusieurs ailettes en forme d'hélice (22) solidaire de ladite base (34) ; et - empilement desdites pièces de forme générale annulaire (28) autour de ladite surface latérale (14) du corps (4) de l'emballage (1), selon une direction d'empilement (30) parallèle à un axe principal longitudinal dudit emballage.

14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape de réalisation de la pluralité de pièces de forme générale annulaire (28), pour chacune d'entre elles, consiste à réaliser un profilé courbe disposant de deux extrémités décalées (28a, 28b) l'une par rapport à l'autre selon un axe principal longitudinal (32) de ladite pièce (28), par une mise en hélice d'un profilé droit (40) pourvu d'une base (42) sur laquelle est solidarisée au moins une ailette primaire (44).

15. Procédé de fabrication selon la revendication 12 ou la revendication 14, caractérisé en ce que postérieurement à l'étape d'empilement desdites pièces de forme générale annulaire (28), le procédé comprend une étape de réalisation par usinage d'une pluralité de passages (26) sur chaque ailette en forme d'hélice (22), de manière à ce qu'ils forment conjointement des rainures longitudinales (24) sensiblement parallèles audit axe principal longitudinal (12) dudit emballage (1).