FR3024273A1

FR3024273A1 -

Info

Publication number: FR3024273A1
Application number: FR1556905A
Authority: FR
Inventors: Ryota Takahashi; Shohei Kawano; Akio Sayano; Masamichi Obata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2016-01-29
Also published as: JP6338956B2; GB2531114A; US20160027542A1; GB201513209D0; JP2016024077A

Abstract

Un dispositif de moulage par extrusion (10) comporte : un conteneur (13) tel qu'un conteneur (13) dans lequel un matériau malaxé (12) contenant un adsorbant inorganique (11) dans lequel des radionucléides sont adsorbés est chargé ; une cavité de moulage (14) d'une forme spécifiée formée sur une surface de paroi du conteneur (13) ; une unité d'extrusion (16) qui est agencée à l'intérieur du conteneur (13) de manière à extruder le matériau malaxé (12) hors du conteneur (13) à travers la cavité de moulage (14) ; et une unité d'extraction d'hydrogène (17) qui est agencée dans le conteneur (13) afin de recomposer l'hydrogène gazeux (23) produit à l'intérieur du conteneur (13) et d'extraire l'hydrogène gazeux (23).

Description

DISPOSITIF DE MOULAGE PAR EXTRUSION Dans son domaine, la présente invention se rapporte à un dispositif de moulage par extrusion destiné à être utilisé lors de la production d'un corps d'adsorbant inorganique contenant des radionucléides solidifié par céramique. Dans la technique antérieure, le démantèlement d'une installation de production d'énergie nucléaire implique la production de différents déchets radioactifs (désignés simplement ci-après par "déchets") au cours du démantèlement, les déchets étant différents du point de vue des niveaux de radiation et des matériaux. Le procédé de traitement et de mise en décharge des déchets dépend des 1() niveaux de radiation et des matériaux des déchets. Les déchets présentant une radioactivité élevée, tels que des carburants nucléaires, sont retraités et ensuite solidifiés avec du verre, avant d'être enfouis sous terre (stockage géologique). En ce qui concerne les déchets présentant une faible radioactivité, la plage 15 des niveaux nucléaires est étendue. Parmi les déchets avec de faibles niveaux de radioactivité, des déchets d'éléments transuraniens (TRansUranien) qui sont dans le groupe de niveau de radioactivité relativement élevé sont stockés géologiquement. De plus, les déchets dans le groupe de niveau de radioactivité relativement 20 faible sont soumis à un traitement de solidification de manière à être stockés pendant une longue période. 3024273 2 Par exemple, à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, un adsorbant inorganique tel que de la zéolite est utilisé afin d'adsorber les radionucléides, tels que le césium, qui sont contenus dans l'eau contaminée radioactive. Cet adsorbant inorganique est soumis à un traitement de solidification et est stocké jusqu'à la 5 mise en décharge finale. Des procédés de fabrication de corps solidifiés plus stables sont actuellement étudiés afin d'assurer la mise en décharge ou le stockage à long terme d'un tel adsorbant inorganique. Afin d'assurer la compréhension de la technologie d'arrière-plan, les brevets 10 Japonais N°2807381 et N°3071513 peuvent, par exemple, être appropriés en tant que référence. Dans le cas d'une mise en oeuvre d'un traitement de solidification de l'adsorbant inorganique radioactif contenant des radionucléides, il n'est pas souhaitable que des opérateurs se rapprochent du site de l'opération. 15 Par conséquent, le traitement de solidification doit être mis en oeuvre par commande à distance ce qui implique un fonctionnement automatique, ou être mis en oeuvre lorsque la radioactivité est totalement bloquée. Ceci implique de structurer les éléments respectifs qui constituent une installation de fabrication de manière aussi simple que possible et d'améliorer la 20 résistance à l'abrasion et la résistance à la corrosion afin de réduire la fréquence des pannes et des inspections. Dans ce traitement de solidification, la radioactivité réduit l'eau et produit de l'hydrogène gazeux. La quantité d'hydrogène gazeux est parfois trop importante pour être ignorée. 25 Par conséquent, certaines mesures doivent être prises afin de permettre une mise en oeuvre d'une opération automatique sans interruption même dans la situation dans laquelle un tel hydrogène gazeux est produit (voir, par exemple, le document de brevet 1 : Brevet Japonais N°2807381). La présente invention a été faite en considérant de telles circonstances et un 30 objectif de la présente invention est de créer un dispositif de moulage par extrusion permettant d'exécuter le moulage par extrusion commandé à distance 3024273 d'un matériau malaxé qui contient des radionucléides et produit de l'hydrogène gazeux. Un dispositif de moulage par extrusion selon le présent mode de réalisation comporte : un conteneur dans lequel un matériau malaxé contenant un adsorbant 5 inorganique à l'intérieur duquel des radionucléides sont adsorbés est chargé ; une cavité de moulage d'une forme spécifiée formée sur une surface de paroi du conteneur ; une unité d'extrusion qui est agencée à l'intérieur du conteneur de manière à extruder le matériau malaxé hors du conteneur à travers la cavité de moulage ; et une unité d'extraction d'hydrogène qui est agencée dans le conteneur afin d'extraire l'hydrogène gazeux en recomposant l'hydrogène gazeux produit à l'intérieur du conteneur. Selon la présente invention, il est créé un dispositif de moulage par extrusion qui permet d'exécuter un moulage par extrusion commandé à distance du matériau malaxé qui contient des radionucléides et produit de l'hydrogène gazeux. De préférence, l'unité d'extraction d'hydrogène est raccordée à une partie interne du conteneur par l'intermédiaire d'un conduit afin de recomposer l'hydrogène gazeux circulant à travers le conduit. De préférence, parmi la pluralité d'oxydes métalliques de différents nombres 20 d'oxydation, un peroxyde métallique présentant un nombre d'oxydation supérieur ou égal à un nombre d'oxydation plus stable dans l'atmosphère est utilisé lors de la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène. De préférence, un catalyseur métallique est utilisé lors de la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène. 25 De préférence, le conteneur comporte un refroidisseur qui refroidit au moins l'un du matériau malaxé et du conteneur. De préférence, le conteneur comporte deux ou plusieurs éléments amovibles. De préférence, le conteneur comporte une structure double constituée par un 30 conteneur interne qui contient directement le matériau malaxé et un conteneur externe qui contient le conteneur interne, et le conteneur interne peut être entraîné 3024273 4 le long d'une rainure agencée sur le conteneur externe et est amovible. De préférence, le conteneur comporte une structure double constituée par un conteneur interne qui contient directement le matériau malaxé et un conteneur externe qui contient le conteneur interne, et le conteneur interne est séparé et 5 assemblé lorsqu'une partie du conteneur externe est ouverte et fermée. De préférence, l'unité d'extrusion est un corps tournant qui extrude le matériau malaxé à travers la cavité de moulage tout en tournant, et le corps tournant comporte une unité de mesure qui mesure une valeur de couple du corps tournant. 10 De préférence, la cavité de moulage et l'unité d'extrusion sont revêtues respectivement par l'un de revêtements d'Inconel et de WC. De préférence, le conduit comporte une pompe à vide qui aspire du gaz d'une partie de phase gazeuse dans le conteneur afin de réduire la pression à l'intérieur du conteneur à une valeur proche du vide. 15 De préférence, le conteneur interne est divisé en une pluralité de cellules à l'intérieur desquelles un rotor est agencé, le rotor présentant un axe de rotation perpendiculaire à la cavité de moulage, et une partie interne de chacune des cellules communique avec une partie interne d'une autre cellule adjacente. Les dessins vont maintenant être brièvement décrits.

La figure 1 est un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif de moulage par extrusion et d'un équipement périphérique de ce dernier, selon une premier mode de réalisation ; la figure 2 est une vue en perspective en coupe transversale d'un exemple de variante du dispositif de moulage selon le premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue en coupe transversale schématique d'un dispositif de moulage selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 4 est une vue en perspective en coupe transversale de l'exemple de variante du conteneur externe dans le dispositif de moulage selon le deuxième mode de réalisation ; la figure 5 est un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif de moulage et d'un équipement périphérique de ce dernier selon un troisième mode de 3024273 5- réalisation ; et la figure 6 est une vue de dessus en coupe transversale schématique du dispositif de moulage selon le troisième mode de réalisation. Ensuite, des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits 5 ci-après en se référant aux dessins annexés. Un premier mode de réalisation va d'abord être décrit. En se référant à la figure 1, montrant un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif de moulage par extrusion 10 (désigné simplement ci-après par "dispositif de moulage 10") et d'un équipement périphérique de ce dernier selon le 10 premier mode de réalisation, le dispositif de moulage 10 selon le premier mode de réalisation comporte : un conteneur 13 dans lequel un matériau malaxé 12, contenant un adsorbant inorganique 11 dans lequel des radionucléides sont adsorbés, est chargé ; une cavité de moulage 14 d'une forme spécifiée formée sur une surface de paroi du conteneur 13 ; une unité d'extrusion 16 qui est agencée à 15 l'intérieur du conteneur 13 de manière à extruder le matériau malaxé 12 hors du conteneur 13 à travers la cavité de moulage 14 ; et une unité d'extraction d'hydrogène 17 qui est agencée dans le conteneur 13 afin de recomposer l'hydrogène gazeux 23 produit à l'intérieur du conteneur 13 et d'extraire l'hydrogène gazeux 23.

20 Le conteneur 13 comprend, en outre, un refroidisseur 18 qui refroidit le matériau malaxé 12. Le dispositif de moulage 10 cible l'adsorbant inorganique 11 qui, par exemple, est utilisé dans une tour d'adsorption installée dans l'installation de production nucléaire.

25 Dans la tour d'adsorption, l'adsorbant inorganique 11 est contenu dans une pluralité de cuves raccordées en série et adsorbe les radionucléides à partir d'eau contaminée radioactive passant à travers les cuves. Les cuves qui ont suffisamment adsorbé de radionucléides sont séparées et l'adsorbant inorganique 11 contenu à l'intérieur est traité dans le dispositif de 30 moulage 10. L'adsorbant inorganique 11 est d'abord malaxé ensemble avec un agent de 3024273 - 6 - moulage 19 et de l'eau 27 dans un malaxeur 15. Par exemple, l'agent de moulage 19 est à base d'une argile minérale représentée par de la bentonite ou du kaolin en tant qu'ingrédient principal. L'adsorbant inorganique 11 est malaxé avec un tel agent de moulage 19 et 5 de l'eau 27 jusqu'à ce qu'il atteigne une viscosité et une teneur en humidité appropriées. Le conteneur 13 contient le matériau malaxé 12 contenant l'adsorbant inorganique 11 à l'intérieur duquel les radionucléides sont adsorbés. Une fois que le matériau malaxé 12 est introduit, une partie d'ouverture du 10 conteneur 13 est obturée par un couvercle 31. Le couvercle 31 comporte une garniture 25, de telle sorte que le conteneur 13 est obturé par la fermeture du couvercle 31. Une cavité de moulage 14 d'une forme spécifiée est formée sur une paroi du conteneur 13.

15 L'unité d'extrusion 16 est agencée à l'intérieur du conteneur 13, son extrémité supérieure faisant face à la cavité de moulage 14. L'unité d'extrusion 16 est, par exemple, une vis 16a (16) qui est entraînée en rotation par un couple appliqué par une unité d'entraînement 28 couplée à cette dernière.

20 La vis 16a tourne avec son extrémité supérieure faisant face à la cavité de moulage 14 de manière à extruder le matériau malaxé 12 hors du conteneur 13 à travers la cavité de moulage 14. Le matériau malaxé 12 peut chauffer jusqu'à une température supérieure ou égale à 100°C du fait de la chaleur de friction provoquée par le malaxage dans le 25 malaxeur 15, la chaleur de friction provoquée par la friction avec la vis 16a, la chaleur de désintégration des radionucléides, et analogue. Par conséquent, dans le dispositif de moulage 10, le conteneur 13 est équipé du refroidisseur 18 de manière à refroidir le conteneur 13 à une température de 50°C environ.

30 Le refroidisseur 18 peut venir en contact avec le conteneur 13 depuis l'extérieur et ainsi refroidir le conteneur 13, ou il peut délivrer de l'air frais dans 3024273 7 une partie en phase gazeuse du conteneur 13 afin de refroidir le matériau malaxé 12. En refroidissant le conteneur 13 ou le matériau malaxé 12, la détérioration du conteneur 13 par la chaleur peut être empêchée, alors que l'évaporation de 5 l'humidité dans le matériau malaxé 12 peut être maîtrisée. La vis 16a et la cavité de moulage 14, qui sont fortement soumises à un frottement par le matériau malaxé 12, peuvent, de préférence, subir un traitement anti-usure et anticorrosion qui consiste à recouvrir la vis 16a et la cavité de moulage 14 d'un revêtement d'Inconel, de WC ou analogue.

10 Un tel traitement permet de réduire sensiblement la fréquence de réparation, d'inspection, et de remplacement du conteneur 13, de la vis 16a ou analogue. Le conteneur 13 comporte l'unité d'extraction d'hydrogène 17 destinée à recomposer l'hydrogène gazeux 23 produit à l'intérieur du conteneur 13 et à extraire l'hydrogène gazeux 23.

15 Par exemple, l'unité d'extraction d'hydrogène 17 est raccordée à l'intérieur du conteneur 13 par l'intermédiaire d'un conduit 21. L'hydrogène gazeux 23 circulant à travers le conduit 21 est ainsi recomposé et extrait. Parmi la pluralité d'oxydes métalliques de différents nombres d'oxydation, un peroxyde métallique présentant un nombre d'oxydation supérieur ou égal à un 20 nombre d'oxydation plus stable dans l'atmosphère est utilisé afin d'assurer la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène 17. Le nombre d'oxydation est un indicateur du degré de densité d'électron d'un atome cible par comparaison à l'atome cible en tant que simple substance. Par exemple, l'étain et le chrome sont plus stables lorsque leur nombre 25 d'oxydation est respectivement de +IV et +III. Dans le cas d'un peroxyde métallique présentant un nombre d'oxydation supérieur à un tel nombre d'oxydation plus stable dans l'atmosphère, la quantité d'oxygène émise à partir du peroxyde métallique devient importante, ce qui conduit à un déroulement efficace d'une réaction de traitement d'oxydation de 30 l'hydrogène. Par exemple, il est préférable d'utiliser un peroxyde d'au moins un type de 3024273 8- métal sélectionné parmi les Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Mo, Tc, Ru, Rh, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, et Pt. Pour la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène 17, un catalyseur métallique, tel que du platine, du palladium ou du rhodium peut être 5 utilisé et l'oxygène dans l'atmosphère peut être hydrogéné de manière catalytique. Plutôt que d'agencer l'unité d'extraction d'hydrogène 17 à l'extérieur du conteneur 13, les oxydes métalliques ou catalyseurs métalliques tels que le platine cités précédemment peut être placés sur une face interne d'une surface supérieure ou analogue du conteneur 13.

10 Dans ce cas, ces catalyseurs métalliques et analogue entrent en contact avec l'hydrogène gazeux 23 afin de l'oxyder et de produire de l'eau avant que la concentration de l'hydrogène gazeux 23 n'augmente au niveau qui provoque l'explosion. Le matériau malaxé 12 est extrudé en une forme de barre à travers la cavité 15 de moulage 14 et est déchargé sur un convoyeur 29. Le matériau malaxé 12 est ensuite coupé par une unité de coupe 22 agencée à angle droit par rapport à la direction de déplacement du convoyeur 29. Le matériau malaxé 12 coupé en une forme de bloc est séché et ensuite calciné de manière à former un corps solidifié par céramique.

20 Maintenant, une variante d'exemple du dispositif de moulage 10 selon le premier mode de réalisation va être décrite en se référant à une vue en coupe transversale schématique de la figure 2. Sur la figure 2, certains des éléments représentés sur la figure 1 sont omis, tels que le mélangeur 15 et l'agent de moulage 19.

25 Comme cela a été décrit dans ce qui précède, après que le matériau malaxé 12 a été introduit dans le conteneur 13, l'intérieur du conteneur 13 est scellé avec le couvercle 31. Lorsque le moulage par extrusion est mis en oeuvre, une vanne d'évacuation 33 est ouverte, de telle sorte que l'hydrogène gazeux 23 généré par la 30 décomposition de l'humidité dans le matériau malaxé 12 est évacué à travers le conduit 21. 3024273 9- Dans l'exemple de variante du dispositif de moulage 10, le conduit 21 est équipé d'une pompe à vide 24. La pompe à vide 24 aspire du gaz d'une partie en phase gazeuse dans le conteneur 13 et réduit la pression à l'intérieur du conteneur 13 à une valeur proche 5 du vide. La réduction de la pression à l'intérieur du conteneur 13 de cette manière permet d'éliminer des bulles d'air contenues dans le matériau malaxé 12. En éliminant les bulles d'air du matériau malaxé 12, un volume du corps solidifié formé par calcination du matériau malaxé 12 peut être réduit, alors que 10 des fissures peuvent être supprimées. Dans ce cas, des capacité d'étanchéité et propriété de vide absolues ne sont pas essentielles. Cela signifie qu'il est suffisant que la pression dans le conteneur 13 soit réduite au niveau permettant d'éliminer les bulles d'air du matériau malaxé 12.

15 Pour éliminer les bulles d'air de manière uniforme, une pluralité de conduits 21 peut être agencée comme cela est représenté sur la figure 2. Comme cela a été décrit dans ce qui précède, le dispositif de moulage 10 selon le premier mode de réalisation peut mettre en oeuvre le moulage par extrusion commandé à distance du matériau malaxé 12 qui contient des 20 radionucléides et produit de l'hydrogène gazeux 23. Un deuxième mode de réalisation va maintenant être décrit. La figure 3 est une vue en coupe transversale schématique d'un dispositif de moulage 10 selon un deuxième mode de réalisation. Comme cela est représenté sur la figure 3, dans le dispositif de moulage 10 25 selon le deuxième mode de réalisation, le conteneur 13 comprend deux ou plusieurs éléments amovibles. Comme cela a été décrit dans ce qui précède, le dispositif de moulage 10 cible le matériau malaxé 12 qui est argileux à des température et viscosité relativement élevées. Par conséquent, l'occurrence de défaillances telles que 30 l'obturation doit être pris en considération. Toutefois, puisque le matériau malaxé 12 contient des radionucléides, il 3024273 -10- n'est pas désirable que des opérateurs viennent à proximité du dispositif même en l'occurrence de défaillances. Par conséquent, en cas de défaillances mineures, il est désiré pouvoir réparer le dispositif sur site par commande à distance.

5 Par conséquent, le conteneur 13 est constitué par deux ou plusieurs éléments amovibles afin de permettre à un ou plusieurs bras de robot 43 et analogue de démonter le conteneur 13 par commande à distance dans la mesure où le conteneur 13 est réparable. L'adoption d'une telle structure rend possible la mise en oeuvre du lavage ou 10 remplacement uniquement d'une partie des éléments composants. De manière plus spécifique, comme cela est représenté, par exemple, sur la figure 3, le conteneur 13 présente une structure double constituée par un conteneur interne 13a (13), dans lequel le matériau malaxé 12 (figure 1) est directement introduit, et un conteneur externe 13b (13) qui contient le conteneur interne 13a.

15 Le conteneur interne 13a peut être entraîné le long d'une rainure 36 agencée sur le conteneur externe 13b et peut être séparé. Par exemple, l'une des surfaces latérales du conteneur externe 13b est ouverte. Le conteneur interne 13a est introduit dans le conteneur externe 13b à travers la surface latérale ouverte.

20 Le conteneur interne 13a légèrement plus petit que le conteneur externe 13b est inséré le long de la rainure 36 formée sur le conteneur externe 13b à angle droit par rapport à la surface latérale ouverte. Une surface supérieure du conteneur interne 13a est ouverte. Lorsque le conteneur interne 13a est contenu dans le conteneur externe 13b, une surface 25 supérieure du conteneur externe 13b sert de couvercle afin d'isoler l'intérieur du conteneur interne 13 a. La surface latérale ouverte du conteneur externe 13b est fermée par une surface latérale (désignée ci-après par "face d'extrémité 39") du conteneur interne 13a, la surface latérale étant opposée à une surface latérale sur laquelle est formée 30 la cavité de moulage 14. Un matériau d'étanchéité 38 est placé sur une partie périphérique d'un orifice 3024273 de liaison d'embouchure 37 du conteneur externe 13b ou sur une partie en contact et analogue entre un bord d'ouverture 41 du conteneur externe 13b et la face d'extrémité 39. En résultat, les performances d'étanchéité du conteneur 13 sont améliorées.

5 Une poignée 45 est agencée sur la face d'extrémité 39. Par exemple, un bras de robot 43 peut être lié à cette poignée 45 afin d'entraîner le conteneur interne 13a. En outre, l'embouchure 44 peut aussi être séparée du conteneur interne 13a, ce qui facilite le démontage du conteneur 13.

10 L'unité d'entraînement 28 couplée à la vis 16a (corps tournant 16a) est raccordée à une unité de mesure 46 qui mesure une valeur de couple de la vis 16a. La valeur de couple mesurée par l'unité de mesure 46 est contrôlée, par exemple, par un dispositif de contrôle 48 dans une salle de commande centrale 47. Lorsque la valeur de couple mesurée excède une valeur de seuil spécifiée, il 15 est déterminé qu'une certaine défaillance s'est produite sur le dispositif de moulage 10, et l'unité d'entraînement 28 arrête le fonctionnement. Alors, comme cela a été décrit dans ce qui précède, le bras de robot 43 est utilisé afin de démonter le conteneur 13 par commande à distance comme et lorsque cela est requis.

20 Maintenant, un exemple de variante du conteneur externe 13b va être décrit en se référant à la figure 4. La figure 4 est une vue en perspective en coupe transversale de l'exemple de variante du conteneur externe 13b dans le dispositif de moulage 10 selon le deuxième mode de réalisation.

25 Comme cela est représenté sur la figure 4, le conteneur 13 peut présenter une double structure constituée par un conteneur interne 13a qui contient directement le matériau malaxé 12 et un conteneur externe 13b qui contient le conteneur interne 13a. Une partie du conteneur externe 13b peut être ouverte et fermée.

30 Le conteneur externe 13b est constitué par un couvercle supérieur 13b1 et une partie de corps principal 13b2. 3024273 -12- Le couvercle supérieur 13b1 et la partie de corps principal 13b2 sont couplés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une charnière. Le conteneur interne 13a est retiré par ouverture du couvercle supérieur 13b1. Sur une surface latérale de la partie de corps principal 13b2, un orifice de 5 ligne 42 est agencé, présentant la forme d'un trou de serrure avec une ligne de coupe s'étendant vers une partie de bord supérieur de la partie de corps principal 13b2. A travers l'orifice de ligne 42, une ligne de l'unité d'entraînement 28 peut être extraite du conteneur externe 13b tout en étant couplée au conteneur interne 10 13a. Ainsi, selon le deuxième mode de réalisation, il devient facile de réparer, laver, ou remplacer partiellement le dispositif de moulage 10 par commande à distance. Puisque le deuxième mode de réalisation présente des structure et 15 procédures de fonctionnement similaires à celles du premier mode de réalisation à l'exception que le conteneur 13 est constitué par une pluralité d'éléments amovibles et que la valeur de couple est mesurée afin de contrôler les défaillances du dispositif de moulage 10, une description redondante est omise. De même, sur les dessins, les parties présentant une structure ou des 20 fonctions communes sont désignées par des références numériques identiques de manière à omettre une description redondante. Ainsi, le dispositif de moulage 10 selon le deuxième mode de réalisation peut assurer les effets du premier mode de réalisation. De plus, puisque le dispositif de moulage 10 peut facilement être démonté, il devient facile de réaliser 25 une réparation, un lavage ou un remplacement partiel par une commande à distance. En outre, le contrôle de la valeur de couple permet d'établir à distance la nécessité de la mise en oeuvre de tels réparation, lavage ou remplacement partiel. Un troisième mode de réalisation va maintenant être décrit.

30 La figure 5 est un schéma fonctionnel simplifié d'un dispositif de moulage 10 et d'un équipement périphérique de ce dernier selon un troisième mode de 3024273 - 13 - réalisation. la figure 6 est une vue de dessus en coupe transversale schématique du dispositif de moulage 10 selon le troisième mode de réalisation. Dans le dispositif de moulage 10 selon le troisième mode de réalisation, 5 comme cela est représenté sur la figure 5, le conteneur interne 13a est divisé en une pluralité de cellules 13a à l'intérieur desquelles un rotor 16b est agencé, le rotor présentant un axe de rotation C perpendiculaire à la cavité de moulage 14. Une partie interne de la cellule 13an (n = 1, 2, 3) communique avec une partie interne d'une autre cellule adjacente 13ak (1(n).

10 Le malaxeur est remplacé par une unité de granulation 52 qui délivre et assure la granulation du matériau malaxé 12 en particules avec un diamètre de particules de plusieurs millimètres à plusieurs centimètres environ. Une surface supérieure de chacune des cellules 13an (n = 2, 3) est ouverte. Lorsque les cellules 13an sont reçues dans le conteneur externe 13b, une surface 15 supérieure du conteneur externe 13b sert de couvercle afin d'obturer les cellules 13 a,,. Toutefois, la première cellule 13ai raccordée à l'unité de granulation 52 n'est pas obturée par la surface supérieure du conteneur externe 13b, de telle sorte que de l'hydrogène gazeux 23 produit peut être relâché librement vers l'extérieur de la 20 première cellule 13a1. La deuxième cellule 13a2 est placée plus près du côté d'une embouchure que la première cellule 13a1, et l'intérieur de la deuxième cellule 13a2s est raccordé à l'intérieur de la première cellule 13a1 par l'intermédiaire d'un orifice de liaison 49. La troisième cellule 13a3 est placée plus près du côté de l'embouchure que la 25 deuxième cellule 13a2, et l'intérieur de la troisième cellule 13a3 est raccordé à l'intérieur de la première cellule 13a1 à travers l'orifice de liaison 49 et est aussi raccordé à l'embouchure 44. Un orifice d'hydrogène 51 assure la liaison entre la première cellule 13a1 et la deuxième cellule 13a2 et entre la deuxième cellule 13a2 et la troisième cellule 30 13a3 à une position supérieure à celle de l'orifice de liaison 49. L'orifice d'hydrogène 51 est agencé de telle sorte que l'hydrogène gazeux 23 3024273 - 14 - produit dans les cellules 13an respectives peut s'écouler à travers les cellules 13an respectives. Puisque l'hydrogène gazeux 23 stagne dans une partie supérieure des cellules 13an du fait de sa densité, l'orifice d'hydrogène 51 est de préférence 5 agencé à une position la plus haute possible sur une surface latérale des cellules 13an. D'un point de vue de la prévention de l'obturation de l'orifice d'hydrogène 51 par le matériau malaxé 12 qui est disséminé par la rotation du rotor 16b, l'orifice d'hydrogène 51 est, de préférence, agencé à une position la plus élevée possible.

10 Le conteneur externe 13b présente un conduit 21 agencé de manière à être raccordé à une partie d'espace qui communique avec l'intérieur de la première cellule 13a1. Le conduit 21 est équipé d'une pompe à vide 24 et d'une unité d'extraction d'hydrogène 17, de telle sorte que la pression à l'intérieur du conteneur externe 15 13b est réduite et l'hydrogène gazeux 23 est extrait. Puisque l'intérieur du conteneur externe 13b communique avec l'intérieur de la première cellule 13a1, l'opération de réduction de pression et l'opération d'élimination d'hydrogène assurent aussi la réduction de pression et l'extraction d'hydrogène à l'intérieur de la première cellule 13a1.

20 Ensuite, un procédé de moulage dans un troisième mode de réalisation va être décrit en se référant à la figure 6 (voir en conséquence la figure 5). En premier, dans l'unité de granulation 52, l'adsorbant inorganique 11, l'agent de moulage 19 et l'eau 27 sont malaxés en un matériau malaxé 12 et le matériau malaxé 12 est mis sous la forme de granulé avec des particules de 25 plusieurs millimètres à plusieurs centimètres environ. Ensuite, le matériau malaxé 12 sous forme granulaire est délivré à un point d'alimentation 53 dans la première cellule 13a1. Dans la première cellule 13ai, le matériau malaxé 12 sous forme granulaire est pulvérisé par un rotor 16b1.

30 Le matériau malaxé pulvérisé 12 est déchargé dans la deuxième cellule 13a2 à travers l'orifice de liaison 49. 3024273 -15- Dans la deuxième cellule 13a2, le matériau malaxé 12 est encore malaxé par un rotor 16b2 afin d'augmenter la viscosité au niveau nécessaire de manière à assurer le moulage par extrusion. Le matériau malaxé 12 est ensuite déchargé dans la troisième cellule 13a3 à travers l'orifice de liaison 49.

5 Dans la troisième cellule 13a3, un rotor 16b3 est, en outre, utilisé afin d'extruder le matériau malaxé 12 à travers la cavité de moulage 14. Ainsi, dans le troisième mode de réalisation, le conduit 21 est placé à proximité de la première cellule 13a1 qui contient le matériau malaxé 12 sous forme granulaire, de faible viscosité, de telle sorte que l'obturation du conduit 21 10 par le matériau malaxé 12 peut être empêchée. Puisque le troisième mode de réalisation présente des structure et procédures de fonctionnement similaires à celles du premier mode de réalisation, excepté par la structure de prévention d'obturation du conduit 21 provoquée par le matériau malaxé 12, une description redondante va être omise.

15 De même, sur les dessins, les parties présentant des structure ou fonctions communes sont désignées par des références numériques identiques afin d'omettre une description redondante. Le malaxeur 15 peut être remplacé par une unité de mélange plutôt que l'unité de granulation 52.

20 L'adsorbant inorganique 11, l'agent de moulage 19 et l'eau 27 sont délivrés à l'unité de mélange suivant un rapport spécifié comme dans le cas du malaxeur 15 décrit dans le premier mode de réalisation. Toutefois, le mélange est introduit dans la première cellule 13ai sans être entièrement malaxé, par comparaison avec le malaxeur 15.

25 Dans ce cas, le mélange dans la première cellule 13ai ne présente pas une viscosité suffisante, de telle sorte qu'il est improbable que le mélange soit aspiré vers le conduit 21 placé à proximité de la première cellule 13a1 et provoque l'obturation du conduit 21. Ainsi, le dispositif de moulage 10 selon le troisième mode de réalisation 30 peut mettre en oeuvre les effets du premier mode de réalisation et, en plus, le dispositif de moulage 10 peut empêcher l'obturation du conduit 21 provoqué par 3024273 -16- l'aspiration de matériau malaxé 12 dans le conduit 21 au cours de l'extraction de l'hydrogène gazeux 23 ou de la réduction de pression. Dans le dispositif de moulage 10 selon au moins l'un des modes de réalisation décrits précédemment, le conteneur 13 est équipé du conduit 21 et de 5 l'unité d'extraction d'hydrogène 17, de telle sorte que le moulage par extrusion commandé à distance du matériau malaxé 12 qui contient des radionucléides et génère de l'hydrogène gazeux 23 peut être mis en oeuvre. Il doit, en outre, être noté que bien que certains modes de réalisation de la présente invention ont été décrits, ces modes de réalisation sont, sous tous leurs 10 aspects, représentatifs et ne doivent pas être considérés comme la base d'une interprétation restrictive. Il doit être compris que ces modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre sous d'autres formes différentes et que différents remplacements, suppressions, modifications, et associations sont possibles sans s'écarter de la signification de la 15 présente invention. Ces modes de réalisation et leurs variantes sont considérés comme compris dans la portée et la signification de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de moulage par extrusion, comprenant : un conteneur (13) dans lequel un matériau malaxé (12) contenant un adsorbant inorganique (11) à l'intérieur duquel des radionucléides sont adsorbés est chargé ; une cavité de moulage (14) d'une forme spécifiée formée sur une surface de paroi du conteneur ; une unité d'extrusion (16) qui est agencée à l'intérieur du conteneur de manière à extruder le matériau malaxé hors du conteneur à travers la cavité de moulage ; et une unité d'extraction d'hydrogène (17) qui est agencée dans le conteneur afin d'extraire l'hydrogène gazeux (23) en recomposant l'hydrogène gazeux produit à l'intérieur du conteneur.
2. Dispositif de moulage par extrusion selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'extraction d'hydrogène est raccordée à une partie interne du conteneur par l'intermédiaire d'un conduit (21) afin de recomposer l'hydrogène gazeux circulant à travers le conduit.
3. Dispositif de moulage par extrusion selon la revendication 1 ou 2, dans lequel parmi la pluralité d'oxydes métalliques de différents nombres d'oxydation, un peroxyde métallique présentant un nombre d'oxydation supérieur ou égal à un nombre d'oxydation plus stable dans l'atmosphère est utilisé lors de la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène.
4. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un catalyseur métallique est utilisé lors de la recomposition dans l'unité d'extraction d'hydrogène.
5. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des 3024273 -18- revendications 1 à 4, dans lequel le conteneur comporte un refroidisseur (18) qui refroidit au moins l'un du matériau malaxé et du conteneur.
6. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 5, dans lequel le conteneur comporte deux ou plusieurs éléments amovibles (13a1, 13a2, 13a3).
7. Dispositif de moulage par extrusion selon la revendication 6, dans lequel 10 le conteneur comporte une structure double constituée par un conteneur interne (13a) qui contient directement le matériau malaxé et un conteneur externe (13b) qui contient le conteneur interne, et le conteneur interne peut être entraîné le long d'une rainure (36) agencée sur le conteneur externe et est amovible. 15
8. Dispositif de moulage par extrusion selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le conteneur comporte une structure double constituée par un conteneur interne qui contient directement le matériau malaxé et un conteneur externe qui contient le conteneur interne, et 20 le conteneur interne est séparé et assemblé lorsqu'une partie du conteneur externe est ouverte et fermée.
9. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'unité d'extrusion est un corps tournant qui extrude le matériau malaxé à 25 travers la cavité de moulage lorsqu'il tourne, et le corps tournant comporte une unité de mesure (46) qui mesure une valeur de couple du corps tournant.
10. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel 30 la cavité de moulage et l'unité d'extrusion sont revêtues respectivement par l'un de revêtements d'Inconel et de WC. 3024273 -19-
11. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des revendications 2 à 10, dans lequel le conduit comporte une pompe à vide (24) qui aspire du gaz d'une partie de phase gazeuse dans le conteneur afin de réduire la pression à l'intérieur du 5 conteneur à une valeur proche du vide.
12. Dispositif de moulage par extrusion selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel le conteneur interne est divisé en une pluralité de cellules à l'intérieur desquelles un rotor (16b) est agencé, le rotor présentant un axe de rotation 10 perpendiculaire à la cavité de moulage, et une partie interne de chacune des cellules communique avec une partie interne d'une autre cellule adjacente.