FR3042635A1 - Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage - Google Patents
Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage Download PDFInfo
- Publication number
- FR3042635A1 FR3042635A1 FR1559894A FR1559894A FR3042635A1 FR 3042635 A1 FR3042635 A1 FR 3042635A1 FR 1559894 A FR1559894 A FR 1559894A FR 1559894 A FR1559894 A FR 1559894A FR 3042635 A1 FR3042635 A1 FR 3042635A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- base
- fin
- wall element
- cooling
- package
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 6
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 6
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
- G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
-
- 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
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
- G21F5/008—Containers for fuel elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Packages (AREA)
Abstract
L'invention concerne un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives. L'emballage comprend un élément de paroi (26) et un élément de refroidissement (31, 32) fixé à l'élément de paroi (26) et faisant saille de l'élément de paroi (26) vers l'extérieur de l'emballage. L'élément de refroidissement (31, 32) comprenant une embase (40) et au moins une ailette (35) solidaire de l'embase (40). L'embase (40) s'étend de part et d'autre de l'ailette (35) en direction respectivement de deux extrémités latérales opposées de l'embase, chacune des extrémités latérales étant fixée à l'élément de paroi (26) via une soudure.
Description
ELEMENT DE REFROIDISSEMENT AVEC EMBASE POUR EVACUER DE LA CHALEUR D'UN
EMBALLAGE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte à un emballage pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, telles que des assemblages de combustible nucléaire frais ou irradiés. Elle concerne notamment la fixation d'un élément de refroidissement sur un élément de paroi externe de l'emballage.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives comprend un corps latéral fermé à ses deux extrémités longitudinales respectivement par un fond et par un couvercle.
Le corps latéral comprend une pluralité d'éléments de refroidissement qui font saillie depuis des éléments de paroi externe vers l'extérieur de l'emballage. Ces éléments de refroidissement sont souvent très proches les uns des autres le long d'une direction circonférentielle de l'emballage.
Les éléments de refroidissement sont notamment fixés par soudage aux éléments de paroi. Or, certains procédés de soudage engendrent un risque d'abîmer/sectionner les éléments de refroidissement, notamment à proximité de leur base. D'autres procédés de soudage risquent de détériorer les éléments de paroi externe.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur. A cet égard, l'invention a pour objet un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives telles que des assemblages de combustible nucléaire. L'emballage comprend un élément de paroi et un élément de refroidissement fixé à l'élément de paroi. L'élément de refroidissement fait saillie de l'élément de paroi vers l'extérieur de l'emballage. L'élément de refroidissement comprend une embase et au moins une ailette solidaire de l'embase.
Selon l'invention, l'embase s'étend de part et d'autre de l'ailette en direction respectivement de deux extrémités latérales opposées de l'embase, chacune des extrémités latérales étant fixée à l'élément de paroi via une soudure. L'embase permet d'éloigner la zone de fusion de la base de l'ailette, lors de la fixation de l'élément de refroidissement à l'élément de paroi. Ainsi, le risque d'abîmer/sectionner l'ailette est réduit, lorsqu'il est recouru à des procédés connus de soudage avec un apport de chaleur intense et localisé tel qu'un soudage par faisceau laser ou par faisceau d'électrons.
De plus, de tels procédés de soudage limitent l'élévation de la température de l'élément de paroi lors du soudage, ainsi que les risques de déformer irréversiblement l'élément de paroi qui en résultent par retrait plastique.
Par conséquent, l'invention réduit les risques d'abîmer l'élément de refroidissement, tout en limitant les déformations de l'élément de paroi lors de la fixation de l'élément de refroidissement à l'élément de paroi. L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.
Avantageusement, l'élément de paroi comprend un logement dans lequel l'embase est agencée, au moins une des extrémités latérales de l'embase étant raccordée à au moins un bord latéral du logement via une soudure.
La conduction thermique entre l'embase et l'élément de paroi est alors facilitée.
Selon une particularité de réalisation, l'embase est logée dans le logement de sorte à affleurer à la surface de l'élément de paroi au moins au niveau d'un bord du logement.
Il en découle une meilleure fixation de l'élément de refroidissement et une meilleure conduction thermique entre l'élément de refroidissement et l'élément de paroi.
Avantageusement, la hauteur de l'embase le long d'au moins une des extrémités latérales est supérieure ou égale à la moitié de l'épaisseur moyenne de l'ailette.
La conduction thermique entre l'embase et l'élément de paroi est alors améliorée.
Selon une forme de réalisation avantageuse, l'élément de paroi, l'embase et/ou l'ailette comprennent du cuivre.
Le cuivre permet une conduction thermique convenable mais l'élément de paroi, l'embase et/ou l'ailette sont davantage susceptibles de se déformer plastiquement.
Avantageusement, l'embase et l'ailette sont monoblocs.
Elles sont ainsi plutôt plus faciles à fabriquer, tout en évacuant mieux la chaleur hors de l'emballage.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse, l'emballage comprend un bloc de protection neutronique et au moins un élément interne de conduction thermique, l'élément de paroi étant rigidement solidaire de l'élément interne de conduction thermique, l'élément interne de conduction thermique étant au contact d'une virole de l'emballage, la virole, l'élément interne de conduction thermique et l'élément de paroi entourant au moins partiellement le bloc de protection neutronique.
Selon une autre particularité de réalisation, l'élément de refroidissement comprend au moins deux ailettes et une embase commune aux ailettes, l'embase s'étendant de part et d'autre de chaque ailette en direction de deux extrémités latérales opposées de l'embase, chacune des extrémités étant fixée à l'élément de paroi via une soudure.
La fabrication de l'emballage est alors plus aisée, du fait de l'embase commune.
Selon une autre forme de réalisation avantageuse, l'emballage comprend un deuxième élément de refroidissement fixé à l'élément de paroi, le deuxième élément de refroidissement comprenant au moins une ailette solidaire de l'embase, la distance entre les éléments de refroidissement étant inférieure à la hauteur d'au moins une des ailettes.
Le nombre et la densité des éléments de refroidissement rendent l'emballage difficile à réaliser, tout en offrant une bonne évacuation de la chaleur. L'invention porte également sur un élément de conduction thermique pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, comprenant : un élément interne de conduction thermique, au moins un élément de refroidissement, et un élément de paroi destiné à former une portion d'enveloppe externe de l'emballage, l'élément interne de conduction thermique et l'élément de refroidissement étant situés de part et d'autre de l'élément de paroi qui les relie mécaniquement et thermiquement, l'élément de refroidissement comprenant une embase et au moins une ailette solidaire de l'embase.
Selon l'invention, l'embase s'étend de part et d'autre de l'ailette en direction respectivement de deux extrémités latérales opposées de l'embase, chacune des extrémités latérales étant fixée à l'élément de paroi via une soudure. L'invention se rapporte aussi à un procédé de fabrication d'un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives tel que défini ci-dessus.
Selon l'invention, le procédé comprend une étape de soudage de chacune des deux extrémités latérales opposées de l'embase à l'élément de paroi.
Avantageusement, la largeur de l'embase entre ses deux extrémités latérales est supérieure ou égale à deux fois l'épaisseur moyenne de l'ailette.
Le risque de sectionner les ailettes est encore réduit en éloignant davantage la zone de fusion de la base de l'ailette, lors de la fixation de l'élément de refroidissement à l'élément de paroi.
Selon une particularité de réalisation, l'embase est soudée à l'élément de paroi par soudage par faisceau d'électrons ou par faisceau laser.
Selon une autre particularité de réalisation, l'embase est agencée dans un logement ménagé dans l'élément de paroi, l'embase étant soudée dans le logement le long d'une interface de contact thermique, l'interface de contact thermique étant inclinée selon un angle compris de 0° à 30° par rapport à la direction de la hauteur de l'ailette.
La fixation de l'élément de refroidissement à l'embase est améliorée, tout en favorisant les échanges thermiques entre l'embase et l'élément de refroidissement.
Selon une forme de réalisation avantageuse, le procédé de fabrication comprend une étape de réalisation d'entailles dans une plaque pour former des ailettes de l'élément de refroidissement, les entailles étant espacées les unes des autres le long de la direction longitudinale de la plaque.
Avantageusement, la plaque comprend l'embase de l'élément de refroidissement. L'étape de soudage des extrémités latérales de l'embase selon la direction longitudinale de la plaque a lieu après l'étape de réalisation des entailles.
De préférence, le procédé comprend, une étape de vrillage des ailettes autour de leur axe longitudinal après l'étape de soudage.
La fabrication d'un emballage avec de nombreuses ailettes est alors facilitée.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation partiellement en perspective et partiellement en coupe d'un emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'assemblages de combustible nucléaire, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une représentation partielle en coupe transversale de l'emballage, selon le premier mode de réalisation ; la figure 3 est une représentation partielle en élévation d'un élément de conduction thermique de l'emballage selon le premier mode de réalisation ; la figure 4 est une vue partiellement en perspective et partiellement en coupe d'un emballage, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; la figure 5 est une représentation partielle en élévation d'un élément de conduction thermique de l'emballage, selon le deuxième mode de réalisation ; la figure 6 est une représentation partielle en coupe transversale d'un élément de refroidissement de l'emballage, selon le premier ou le deuxième mode de réalisation ; la figure 7 est une représentation partielle en coupe transversale d'une variante de réalisation de l'élément de refroidissement et de l'élément de paroi ; la figure 8 illustre au moins partiellement la mise en oeuvre du procédé de fabrication de l'emballage, selon le premier ou le deuxième mode de réalisation ; la figure 9 illustre au moins partiellement la mise en oeuvre d'une variante de réalisation de procédé de fabrication d'un emballage ; la figure 10 illustre la réalisation d'une pluralité d'ailettes au cours de la fabrication d'un emballage, selon le premier mode de réalisation.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.
La figure 1 représente un emballage 2 de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives telles que des assemblages de combustible nucléaire. L'emballage 2 comprend un corps latéral 20 délimité radialement vers l'intérieur par une virole 21 en acier et radialement vers l'extérieur par des éléments de conduction thermique 22.
Le corps latéral 20 s'étend selon un axe longitudinal X-X de l'emballage. L'emballage est fermé de part et d'autre du corps latéral 20 selon la direction longitudinale X-X par un couvercle 4 et par un fond 6.
Dans le présent document et sauf précision contraire, l'adjectif « longitudinal » signifie sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X-X, l'adjectif «radial » signifie orienté selon une direction sensiblement orthogonale à cet axe et l'adjectif « transversal » signifie selon un plan sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal X-X. Le terme « circonférentiel » désigne une direction autour de l'axe longitudinal X-X.
La virole 21 délimite une cavité interne 5 de l'emballage 2 à l'intérieur de laquelle est logé un panier 7 pour ranger des assemblages de combustible nucléaire à l'intérieur de l'emballage 2. L'emballage 2 et le panier 7 logé dans l'emballage 2 définissent un conteneur 1 pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives.
Les éléments de conduction thermique 22 comprennent chacun un élément de paroi 26 et au moins un élément de refroidissement 30 qui est soudé à l'élément de paroi 26. L'élément de conduction thermique 22 est réalisé en cuivre ou l'un de ses alliages pour sa haute conductivité thermique. A la figure 2, chaque élément de conduction thermique 22 est représenté selon une direction circonférentielle avec deux éléments de refroidissement 30 pour plus de visibilité. A la figure 3, l'élément de conduction thermique 22 est représenté avec trois éléments de refroidissement 30 dont un premier élément de refroidissement 31 et un deuxième élément de refroidissement 32.
Les éléments de conduction thermique 22 comportent aussi chacun un élément interne de conduction thermique 28 qui est recourbé à sa première extrémité 28a et qui est relié à l'élément de paroi 26 à sa deuxième extrémité 28b opposée à la première extrémité 28a.
Les premières extrémités 28a sont fixées à la virole 21, par exemple par soudure. Comme on peut le voir sur la figure 2, les éléments de paroi 26 sont reliés entre eux par des soudures 29, de manière à former une paroi externe de l'emballage 2.
Les éléments de refroidissement 30 font saillie radialement de l'élément de paroi 26 vers l'extérieur de l'emballage 2, alors que l'élément interne de conduction thermique 28 fait saillie de l'élément de paroi 26 vers l'intérieur de l'emballage 2. En d'autres termes, les éléments de refroidissement 30 et les éléments internes de conduction thermique 28 sont situés radialement de part et d'autre des éléments de paroi 26.
Les éléments de conduction thermique 22 enferment chacun un bloc de protection neutronique 24 à l'intérieur du corps latéral 20. Ce bloc de protection neutronique 34 est situé, selon la direction circonférentielle, entre deux éléments internes de conduction thermique 28 consécutifs. Il est situé selon la direction radiale entre la virole 21 d'une part et l'élément de paroi 26 de l'élément de conduction thermique 22 d'autre part.
En référence plus spécifiquement à la figure 3 et au premier mode de réalisation, les éléments de refroidissement 30 comprennent chacun une pluralité d'ailettes 34 qui sont espacées les unes des autres le long de la direction longitudinale X-X de l'emballage 2 et qui s'étendent selon une direction radiale Y-Y. Par ailleurs, les ailettes 34 sont chacune vrillée autour de leur axe longitudinal Y-Y.
Chacun des éléments de refroidissement 30 comprend une seule embase 40 qui est commune à ses ailettes 34 et à partir de laquelle s'étendent radialement les ailettes 34. L'embase 40 s'étend sensiblement continûment le long de la direction longitudinale X-X sur toute la longueur de l'élément de refroidissement 30.
De manière plus générale, la distance « d » entre deux éléments de refroidissement consécutifs 31, 32 est inférieure à la hauteur hi des ailettes 34, ce qui permet une bonne évacuation de la chaleur hors de l'emballage 2. Néanmoins, la faible distance « d » entre les éléments de refroidissement 30 relativement à leur hauteur hi a tendance à rendre l'emballage 2 plus difficile à fabriquer.
La chaleur est évacuée hors du conteneur 1 depuis la virole 21, à travers successivement les éléments internes de conduction thermique 28, les éléments de paroi 26 et éventuellement les éléments de refroidissement 30.
Les figures 4 et 5 représentent un conteneur 1 pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives qui se distingue du conteneur 1 selon le premier mode de réalisation par la structure des éléments de refroidissement 30.
Dans le deuxième mode de réalisation, les éléments de refroidissement 30 comprennent chacun une seule ailette 35 en forme de plaque. Cette ailette 35 s'étend sensiblement sur toute la longueur de l'emballage 2 selon la direction longitudinale X-X. L'embase 40 s'étend sensiblement continûment le long de la direction longitudinale X-X sur toute la longueur de l'élément de refroidissement 30.
La distance « d » entre deux ailettes consécutives 31, 32 est sensiblement identique à celle entre deux ailettes consécutives 34 du premier mode de réalisation.
Le nombre d'éléments de refroidissement 30 de l'emballage 2 selon le deuxième mode de réalisation est sensiblement identique au nombre d'éléments de refroidissement 30 de l'emballage 2 selon le premier mode de réalisation. Seul deux éléments de refroidissement 30 ont été représentés à la figure 5 pour plus de lisibilité.
En référence à la fois au premier et au deuxième mode de réalisation, chacun des éléments de refroidissement 30 comporte au moins une ailette 34, 35 et l'embase 40. L'élément de refroidissement 30 est relié à l'élément de paroi 26 au niveau de l'embase 40.
En référence à la figure 6, l'embase 40 comprend une première extrémité latérale 44 et une deuxième extrémité latérale 45 opposée à la première extrémité latérale 44. L'ailette 34, 35 est située entre les extrémités latérales 44, 45.
Dans le premier et le deuxième mode de réalisation, les surfaces latérales délimitant les extrémités latérales 44, 45 sont sensiblement orthogonales au fond 42 de l'embase. Le fond 42 de l'embase est sensiblement orthogonal à l'axe Y-Y de l'ailette 34, 35.
La largeur de l'embase b, prise entre ses extrémités latérales 44, 45 est environ égale à deux fois l'épaisseur moyenne ei de l'ailette 34, 35. La largeur U de la première extrémité 44 est sensiblement égale à la largeur I5 de la deuxième extrémité 45. La hauteur h2 de l'embase est supérieure ou égale à la moitié de l'épaisseur ei de l'ailette 34, 35. L'embase 40 est logée dans un logement prenant la forme d'une rainure 50 réalisée dans l'élément de paroi 26. Cette rainure 50 s'étend sensiblement selon la direction longitudinale X-X de l'emballage 2. L'embase 40 est logée dans la rainure 50 de sorte à affleurer à la surface de l'élément de paroi 26. Autrement dit, la hauteur h2 de l'embase 40 est sensiblement égale à la hauteur h3 de la rainure 50, ce qui favorise les échanges thermiques entre le fond de la rainure 52 et le fond 42 de l'embase 40 par contact.
Comme on peut le voir sur la figure 8, la rainure 50 est délimitée latéralement par un premier bord latéral 54 et par un deuxième bord latéral 55 opposé au premier bord latéral 54.
Le premier bord latéral 54 est destiné à être en contact mécanique de la première extrémité latérale 44 de l'embase le long d'une première interface d'échange thermique S4via une première soudure. La première soudure s'étend sur tout le long du premier bord latéral 54, ce qui favorise les échanges thermiques entre l'élément de paroi 26 et l'ailette 34, 35.
Le deuxième bord latéral 55 est destiné à être en contact mécanique de la deuxième extrémité latérale 45 de l'embase le long d'une deuxième surface d'échange thermique S5 via une deuxième soudure. La deuxième soudure s'étend sensiblement sur tout le long du deuxième bord latéral 55, ce qui favorise les échanges thermiques entre l'élément de paroi 26 et l'ailette 34, 35 qui sont représentés par la flèche F.
La première soudure et la deuxième soudure sont les seules soudures de l'embase 40 à l'élément de paroi 26. Elles sont réalisées sans matériau d'apport.
La rainure 50 présente une largeur I3 entre ses bords latéraux 54, 55 qui est sensiblement égale à la largeur b de l'embase 40 en tenant compte de la première soudure et de la deuxième soudure, afin de favoriser les échanges thermiques entre l'élément de paroi 26 et l'élément de refroidissement 30.
La figure 7 représente une variante de réalisation dans laquelle la première extrémité latérale 44 a une forme tronconique formant un angle ai avec l'axe Y-Y de l'ailette 34, 35 et la deuxième extrémité latérale 45 a une forme tronconique formant un angle a2 avec l'axe Y-Y de l'ailette 34, 35. L'angle ai est sensiblement égal à l'angle ai et d'environ 30° au maximum, afin de faciliter la fixation de l'embase 40 aux bords latéraux 54, 55 de la rainure, tout en garantissant une conduction thermique convenable entre l'élément de paroi 26 et l'élément de refroidissement 30.
Le procédé de fabrication de l'emballage 2 selon le premier ou le deuxième mode de réalisation est illustré en référence à la figure 8.
Les éléments de refroidissement 30 sont fixés à l'élément de paroi 26 par soudage avec un apport de chaleur intense et localisé tel qu'un soudage par faisceau laser ou par faisceau d'électrons.
Ces procédés de soudage sont notamment privilégiés par rapport au soudage à l'arc qui nécessitent de préchauffer l'élément de paroi 26 et/ou l'élément de refroidissement 30 au risque de les déformer de manière irréversible par retrait plastique. L'élément de refroidissement 30 est tout d'abord placé dans la rainure 50 de l'élément de paroi 26 de façon à affleurer à la surface de l'élément de paroi 26, comme illustré par la flèche A.
Puis, l'élément de refroidissement 30 est fixé au niveau de sa première extrémité latérale 44 au premier bord latéral 54 par un premier faisceau de soudage 61, de manière à réaliser la première soudure le long de la première interface de contact thermique S4.
De manière concomitante ou après la réalisation de la première soudure, l'élément de refroidissement 30 est fixé au niveau de sa deuxième extrémité latérale 45 au deuxième bord latéral 55 par un deuxième faisceau de soudage 62, de manière à réaliser la deuxième soudure le long de la deuxième interface de contact thermique S5.
Le soudage de l'élément de refroidissement 30 au niveau des extrémités latérales 44, 45 de l'embase permet d'éloigner les faisceaux de soudage 61, 62 de l'ailette 34, 35, ce qui limite les risques de la sectionner lors du soudage. Les faisceaux de soudage 61, 62 sont notamment sensiblement parallèles à l'axe Y-Y de l'ailette 34, 35.
Les éléments de refroidissement 30 sont soudés l'un après l'autre sur l'élément de paroi 26 le long de la direction circonférentielle de l'emballage 2. Un deuxième élément de refroidissement 32 n'est fixé à l'élément de paroi 26 que lorsque le premier élément de refroidissement 31 qui lui est immédiatement adjacent a été fixé à l'élément de paroi 26 correspondant sur toute la longueur de cet élément de refroidissement 31.
La figure 9 illustre la fabrication d'un emballage 2 de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives selon un troisième mode de réalisation. Les éléments de refroidissement 30 de cet emballage comportent chacun soit une pluralité d'ailettes 34 espacées selon la direction longitudinale X-X, selon le premier mode de réalisation, soit une seule ailette 35 en forme de plaque, comme dans le deuxième mode de réalisation.
Le procédé de fabrication selon la figure 9 se distingue du procédé de fabrication selon la figure 8 en ce que l'embase 40 de chaque élément de refroidissement 30 n'est pas logé dans une rainure 50. Au contraire, l'embase 40 est soudée sur la surface uniformément plane de l'élément de paroi 26. L'élément de refroidissement 30 est fixé au niveau de sa première extrémité latérale 44 par le premier faisceau de soudage 61, le long d'une troisième interface de contact thermique S6. L'élément de refroidissement 30 est fixé au niveau de sa deuxième extrémité latérale 45 par un deuxième faisceau de soudage 62, le long d'une quatrième interface de contact thermique S7.
La troisième interface de contact thermique S6 et la quatrième interface de contact thermique S7 résultent de la fusion des extrémités latérales 44, 45 de l'embase 40 sur l'élément de paroi 26.
Les faisceaux de soudage sont de préférence sensiblement parallèles par rapport à l'axe Y-Y de l'au moins une ailette 34, 35 de l'élément de refroidissement 30. L'angle θι du premier faisceau de soudage 61 avec l'axe Y-Y est notamment compris entre 0° et 30°. L'angle Θ2 du deuxième faisceau de soudage 62 avec l'axe Y-Y est notamment compris entre 0° et 30°. L'angle Giest sensiblement identique à l'angle Θ2.
La figure 10 illustre la fabrication des ailettes 34 d'un des éléments de refroidissement 30 de l'emballage 2 selon le premier mode de réalisation.
Tout d'abord, le procédé de fabrication comprend une étape de réalisation d'entailles 33 dans une plaque 36 de manière à former des ailettes 34. Cette plaque 36 est de forme analogue à celle de l'élément de refroidissement 30 selon le deuxième mode de réalisation. Les entailles 33 sont régulièrement espacées les unes des autres le long de la direction longitudinale X-X. À cette étape, les ailettes 34 ont chacune une forme rectangulaire. L'élément de refroidissement 30 entaillé est ensuite soudé à l'élément de paroi 26 sur sensiblement toute la longueur de l'élément de refroidissement 30.
Les ailettes 34 sont ensuite vrillées selon la flèche B, de préférence chacune dans le même sens, autour de leur axe longitudinal Y-Y, de manière à accroître l'espacement entre deux ailettes 34 consécutives. L'élément de conduction thermique 22 est alors sensiblement identique à celui représenté à la figure 3 en référence au premier mode de réalisation.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.
Les emballages 2 ont un corps latéral 20 sensiblement cylindrique. Néanmoins, le corps latéral 20 peut prendre d'autres formes appropriées, telle qu'une forme hexagonale.
Les éléments de conduction thermique 22 représentés peuvent comprendre un seul élément de refroidissement 30, deux éléments de refroidissement 30 à trois éléments de refroidissement 30 ou plus. Néanmoins, la distance « d » entre les éléments de refroidissement 30 est de préférence inférieure à la hauteur hi des ailettes 34, 35.
Dans les modes de réalisation représentés, les éléments de refroidissement 30 s'étendent chacun sensiblement selon la direction longitudinale X-X de l'emballage 2 mais il est entendu qu'ils peuvent être inclinés par rapport à l'axe longitudinal X-X. Les éléments de refroidissement 30 restent de préférence sensiblement parallèles entre eux.
Dans les modes de réalisation représentés, l'embase 40 est sensiblement symétrique par symétrie plane passant par l'axe Y-Y de l'ailette 34, 35 de l'élément de refroidissement. Néanmoins, elle pourrait être dissymétrique par rapport à ce plan.
En référence à la figure 10 et à la fabrication de l'emballage selon le premier mode de réalisation, les entailles 33 peuvent être réalisées seulement une fois que l'élément de refroidissement 30 a été soudé à l'élément de paroi 26.
En référence à la figure 6, le fond 42 de l'embase 40 peut également être soudé au fond 52 de la rainure. Les soudures peuvent éventuellement être réalisées avec un matériau d'apport.
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Emballage (2) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives telles que des assemblages de combustible nucléaire, comprenant : un élément de paroi (26) et un élément de refroidissement (30, 31, 32) fixé à l'élément de paroi (26) et faisant saillie de l'élément de paroi (26) vers l'extérieur de l'emballage (2), l'élément de refroidissement (30, 31, 32) comprenant une embase (40) et au moins une ailette (34, 35) solidaire de l'embase (40), l'embase (40) s'étendant de part et d'autre de l'ailette (34, 35) en direction respectivement de deux extrémités latérales (44, 45) opposées de l'embase, chacune des extrémités latérales (44, 45) étant fixée à l'élément de paroi (26) via une soudure.
- 2. Emballage (2) selon la revendication précédente, dans lequel l'élément de paroi (26) comprend un logement (50) dans lequel l'embase (40) est agencée, au moins une des extrémités latérales (44, 45) de l'embase étant raccordée à au moins un bord latéral (54, 55) du logement via une soudure.
- 3. Emballage (2) selon la revendication précédente, dans lequel l'embase (40) est logée dans le logement (50) de sorte à affleurer à la surface de l'élément de paroi (26) au moins au niveau d'un bord (54, 55) du logement.
- 4. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la hauteur (h2) de l'embase le long d'au moins une des extrémités latérales (44, 45) est supérieure ou égale à la moitié de l'épaisseur moyenne (ei) de l'ailette.
- 5. Emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de paroi (26), l'embase (40) et/ou l'ailette (34, 35) comprennent du cuivre.
- 6. Emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'embase (40) et l'ailette (34, 35) sont monoblocs.
- 7. Emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : un bloc de protection neutronique (24) et au moins un élément interne de conduction thermique (28), l'élément de paroi (26) étant rigidement solidaire de l'élément interne de conduction thermique (28), l'élément interne de conduction thermique (28) étant en contact d'une virole (21) de l'emballage (2), la virole (21), l'élément interne de conduction thermique (28) et l'élément de paroi (26) entourant au moins partiellement le bloc de protection neutronique (24).
- 8. Emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'élément de refroidissement (30, 31, 32) comprenant au moins deux ailettes (34, 35) et une embase (40) commune aux ailettes (34, 35), l'embase (40) s'étendant de part et d'autre de chaque ailette (34, 35) en direction de deux extrémités latérales opposées (54, 55) de l'embase, chacune des extrémités (54, 55) étant fixée à l'élément de paroi (26) via une soudure.
- 9. Emballage (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un deuxième élément de refroidissement (30, 32) fixé à l'élément de paroi (26), le deuxième élément de refroidissement (30, 32) comprenant au moins une ailette (34, 35) solidaire de l'embase (40), la distance (d) entre les éléments de refroidissement (31, 32) étant inférieure à la hauteur (hi) d'au moins une des ailettes (34, 35).
- 10. Élément de conduction thermique (22) pour emballage (2) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, comprenant : un élément interne de conduction thermique (28), au moins un élément de refroidissement (30, 31, 32), et un élément de paroi (26) destiné à former une portion d'enveloppe externe de l'emballage (2), l'élément interne de conduction thermique (28) et l'élément de refroidissement (30, 31, 32) étant situés de part et d'autre de l'élément de paroi (26) qui les relie mécaniquement et thermiquement, l'élément de refroidissement (30, 31, 32) comprenant une embase (40) et au moins une ailette (34, 35) solidaire de l'embase (40), l'embase (40) s'étendant de part et d'autre de l'ailette (34, 35) en direction respectivement de deux extrémités latérales (44, 45) opposées de l'embase, chacune des extrémités latérales (44, 45) étant fixée à l'élément de paroi (26) via une soudure.
- 11. Procédé de fabrication d'un emballage (2) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives selon l'une quelconques des revendications 1 à 9, comprenant une étape de soudage de chacune des deux extrémités latérales (44, 45) opposées de l'embase (40) à l'élément de paroi (26).
- 12. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, dans lequel la largeur de l'embase (b) entre ses deux extrémités latérales (44, 45) est supérieure ou égale à deux fois l'épaisseur moyenne (ei) de l'ailette.
- 13. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 11 à 12, dans lequel l'embase (40) est soudée à l'élément de paroi (26) par soudage par faisceau d'électrons ou par faisceau laser (61, 62).
- 14. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel l'embase (40) est agencée dans un logement (50) ménagé dans l'élément de paroi (26), l'embase (40) étant soudée dans le logement (50) le long d'une interface de contact thermique (S4, S5), l'interface de contact thermique (S4, S5) étant inclinée selon un angle (ai, 02) compris de 0° à 30° par rapport à la direction de la hauteur de l'ailette (Y-Y).
- 15. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant une étape de réalisation d'entailles (33) dans une plaque (36) pour former des ailettes (34) de l'élément de refroidissement (30, 31, 32), les entailles (33) étant espacées les unes des autres le long de la direction longitudinale (X-X) de la plaque (36).
- 16. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, la plaque (36) comprenant l'embase (40) de l'élément de refroidissement (30, 31, 32), dans lequel l'étape de soudage des extrémités latérales (44, 45) de l'embase (40) selon la direction longitudinale (X-X) de la plaque a lieu après l'étape de réalisation des entailles, le procédé comprenant, de préférence, une étape de vrillage des ailettes (34) autour de leur axe longitudinal (Y-Y) après l'étape de soudage.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1559894A FR3042635B1 (fr) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage |
| CN201680059984.8A CN108140438B (zh) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | 用于从封装装置排放热量的具有基座的冷却元件 |
| US15/768,797 US10522260B2 (en) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | Cooling element with base for discharging heat from a package |
| PCT/EP2016/074561 WO2017064174A1 (fr) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage |
| KR1020187010579A KR102567921B1 (ko) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | 패키지로부터 열을 방출하기 위한 베이스를 가진 냉각 요소 |
| JP2018519377A JP6828030B2 (ja) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | パッケージからの熱を放散するベースを備えた冷却エレメント |
| EP16781429.2A EP3363022A1 (fr) | 2015-10-16 | 2016-10-13 | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1559894A FR3042635B1 (fr) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3042635A1 true FR3042635A1 (fr) | 2017-04-21 |
| FR3042635B1 FR3042635B1 (fr) | 2017-12-15 |
Family
ID=55486756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1559894A Active FR3042635B1 (fr) | 2015-10-16 | 2015-10-16 | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10522260B2 (fr) |
| EP (1) | EP3363022A1 (fr) |
| JP (1) | JP6828030B2 (fr) |
| KR (1) | KR102567921B1 (fr) |
| CN (1) | CN108140438B (fr) |
| FR (1) | FR3042635B1 (fr) |
| WO (1) | WO2017064174A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113421677B (zh) * | 2021-05-21 | 2023-03-07 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种放射性物品运输容器的制造方法 |
| FR3137488A1 (fr) * | 2022-06-30 | 2024-01-05 | Orano Nuclear Packages And Services | Dispositif de dissipation de chaleur amovible ameliore, destine a etre monte de maniere reversible sur un corps lateral d’un emballage de transport et/ou d’entreposage de matieres radioactives |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0087350A1 (fr) * | 1982-02-12 | 1983-08-31 | Framatome | Dispositif de protection neutronique pour produit radio-actif |
| DE4032343A1 (de) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Apparate Und Anlagenbau German | Transport- und/oder lagerbehaelter fuer abgebrannte brennstoffkassetten |
| DE10135650A1 (de) * | 2001-07-21 | 2003-02-06 | Steag Encotec Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Lagern von Behältern, die wärmeentwickelndes Material enthalten |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3727059A (en) * | 1971-01-26 | 1973-04-10 | S Reese | Container for transporting radioactive materials |
| DE7911030U1 (de) * | 1979-04-14 | 1979-08-23 | Transnuklear Gmbh, 6450 Hanau | Abschirmbehaelter zum transport und/ oder zur lagerung abgebrannter brennelemente |
| JP3416657B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2003-06-16 | 三菱重工業株式会社 | キャスクおよびキャスクの製造方法 |
| JP2003279685A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | キャスク用冷却フィンの取付構造および取付方法 |
| JP3978210B2 (ja) * | 2002-07-23 | 2007-09-19 | 三菱重工業株式会社 | キャスク |
| US7312465B2 (en) * | 2004-10-25 | 2007-12-25 | Vulcan Global Manufacturing Solutions, Inc. | Radiation shielding syringe container with anti-stick barrier |
| JP2007205931A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | 放射性物質用金属キャスク |
| FR2961005B1 (fr) * | 2010-06-02 | 2015-12-11 | Tn Int | Emballage pour le transport et/ou entreposage de matieres radioactives, comprenant des moyens de conduction thermique ameliores |
| FR2974228B1 (fr) | 2011-04-18 | 2013-06-07 | Tn Int | Element de conduction thermique permettant d'ameliorer la fabrication d'un emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives |
| CN103175179B (zh) * | 2013-02-27 | 2015-08-19 | 郭进和 | 散热器 |
| FR3020173B1 (fr) | 2014-04-22 | 2019-06-21 | Tn International | Emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives, comprenant un amortisseur d'angle a efficacite renforcee |
-
2015
- 2015-10-16 FR FR1559894A patent/FR3042635B1/fr active Active
-
2016
- 2016-10-13 JP JP2018519377A patent/JP6828030B2/ja active Active
- 2016-10-13 EP EP16781429.2A patent/EP3363022A1/fr not_active Withdrawn
- 2016-10-13 KR KR1020187010579A patent/KR102567921B1/ko active IP Right Grant
- 2016-10-13 CN CN201680059984.8A patent/CN108140438B/zh active Active
- 2016-10-13 WO PCT/EP2016/074561 patent/WO2017064174A1/fr active Application Filing
- 2016-10-13 US US15/768,797 patent/US10522260B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0087350A1 (fr) * | 1982-02-12 | 1983-08-31 | Framatome | Dispositif de protection neutronique pour produit radio-actif |
| DE4032343A1 (de) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Apparate Und Anlagenbau German | Transport- und/oder lagerbehaelter fuer abgebrannte brennstoffkassetten |
| DE10135650A1 (de) * | 2001-07-21 | 2003-02-06 | Steag Encotec Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Lagern von Behältern, die wärmeentwickelndes Material enthalten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3042635B1 (fr) | 2017-12-15 |
| US10522260B2 (en) | 2019-12-31 |
| WO2017064174A1 (fr) | 2017-04-20 |
| CN108140438A (zh) | 2018-06-08 |
| KR20180067545A (ko) | 2018-06-20 |
| JP6828030B2 (ja) | 2021-02-10 |
| JP2018534561A (ja) | 2018-11-22 |
| EP3363022A1 (fr) | 2018-08-22 |
| CN108140438B (zh) | 2022-02-08 |
| US20180308596A1 (en) | 2018-10-25 |
| KR102567921B1 (ko) | 2023-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2140459B1 (fr) | Emballage pour le transport et/ou stockage de matieres nucleaires comprenant une protection radiologique en plomb coule sur une armature metallique | |
| EP2577678B2 (fr) | Emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives, comprenant des moyens de conduction thermique améliorés | |
| EP2798644B1 (fr) | Emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives | |
| FR3006098A1 (fr) | Emballage d'entreposage de combustible irradie comprenant des rails amortis de guidage d'etui | |
| EP2320429B1 (fr) | Emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives comprenant des éléments de protection radiologique empiles radialement | |
| EP3363022A1 (fr) | Element de refroidissement avec embase pour evacuer de la chaleur d'un emballage | |
| FR3024919A1 (fr) | Panier pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives | |
| EP2700077B1 (fr) | Elément de conduction thermique permettant d'améliorer la fabrication d'un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives | |
| WO2003063180A2 (fr) | Installation d'entreposage de tres longue duree de produits emettant un flux thermique eleve | |
| EP2320432B1 (fr) | Emballage pour le transport et/ou entreposage de matières radioactives conferant un transfert thermique renforce | |
| WO2017167853A1 (fr) | Emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives equipe de dispositifs de dissipation de chaleur realises d'un seul tenant | |
| WO2006016082A1 (fr) | Dispositif externe d'evacuation de chaleur pour emballage destine au stockage et/ou au transport de matieres nucleaires | |
| WO2021058887A1 (fr) | Panier de rangement pour matières radioactives, à conception simplifiée conférant des propriétés améliorées de transfert thermique | |
| EP3743928B1 (fr) | Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise ainsi que des logements de geometrie plus precise | |
| EP3766082B1 (fr) | Emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives permettant une fabrication facilitee ainsi qu'une amelioration de la conduction thermique | |
| FR3061046A1 (fr) | Dispositif de pliage pour former une ondulation dans une tole metallique et procede d'utilisation dudit dispositif | |
| FR2855311A1 (fr) | Dispositif de rangement pour le transport/stockage d'assemblages de combustible nucleaire | |
| BE495339A (fr) | ||
| FR3022532A1 (fr) | Conteneur et procede de remplissage d'un conteneur | |
| EP1176093A1 (fr) | Système d'emballage de profilés à section transversale en forme de T |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20170421 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |