WO1995021449A1 - Dispositif de fixation du fond d'un conteneur de transport et/ou stockage de matieres radioactives - Google Patents

Dispositif de fixation du fond d'un conteneur de transport et/ou stockage de matieres radioactives Download PDF

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WO1995021449A1
WO1995021449A1 PCT/FR1995/000043 FR9500043W WO9521449A1 WO 1995021449 A1 WO1995021449 A1 WO 1995021449A1 FR 9500043 W FR9500043 W FR 9500043W WO 9521449 A1 WO9521449 A1 WO 9521449A1
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WO
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ferrule
wall
base
face
container
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PCT/FR1995/000043
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English (en)
Inventor
Bernard Kirchner
René CHIOCCA
Original Assignee
Transnucleaire
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D7/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal
    • B65D7/12—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls
    • B65D7/34—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls with permanent connections between walls

Definitions

  • the invention relates to a device for fixing the bottom of a transport and / or storage container for highly radioactive materials, in particular for irradiated nuclear fuel assemblies or high-activity waste originating from their reprocessing.
  • Containers of highly radioactive materials generally include a thick, tight, shielded enclosure intended to contain the materials, stop gamma radiation and ensure particularly good mechanical resistance, even in severe accident situations.
  • the main framework of the ferrule and the closures may consist of a thick wall of metal with high mechanical resistance, for example steel, which can reach a thickness of several tens of centimeters; thus for transport and / or storage containers for nuclear fuel assemblies or vitrified waste, the steel ferrule may exceed 25 or 30 cm in thickness, as well as the bottom and the main cover, the entire container being able to weigh empty up about 120t and full up to 150t or more.
  • the shielding provided by the framework can be supplemented by layers of suitable materials placed outside or inside the container, on the shell or on the end closures.
  • FIG. 1 A known type of container is schematically illustrated in FIG. 1, where one can see:
  • the thick ferrule for example of steel, covered with other layers (2), (3) of radiation absorbing materials, the main closure system comprising two covers, a primary cover (4) and a secondary cover protective (5), removable, the particular fixing or control devices are not shown
  • a weld of this type (7) is long and difficult to perform given the large thickness of steel to be welded; it requires special care and multiple checks during preparation since it alone ensures both the maintenance of the bottom, therefore the resistance to falls, and the sealing of the container.
  • the bottom (6) has an outside diameter equal to that of the ferrule (1); it has a shoulder (9), formed at the periphery of its internal face (19), which cooperates with the internal diameter of the ferrule (1) and allows the bottom (6) to be positioned with gentle friction when cold, in partially fitting inside the ferrule, and resting on the face of the straight end section (10) of said ferrule (1).
  • a peripheral weld bead (11) simpler to produce and to control than the previous one, keeps the bottom (6) in place. It can be completed by a second weld bead (18) on the internal face.
  • weld bead which maintains and supports the bottom (6) on the shell; the welds are highly stressed in the event of the container accidentally falling onto a generator on the shell or on a bottom angle. They must therefore, as before, be carried out with great care and particularly controlled. They represent a weak point which can lead to a risk of rupture and do not therefore offer a complete seal guarantee in the event of a severe impact.
  • Document EP 061400 also discloses a device for closing a container of radioactive material where the seal is only obtained by hooping the (removable) cover in a ferrule (p.2, 1.37-38 - p.3, 1-30 ) and due to the absence of defect in the contacting faces (p.4, 1.5-6). It also describes a boss (7) which is located on the shell on either side of the sealing faces, which is not in permanent contact with the removable cover and the size of which is linked to the expansion of the ferrule; it thus creates an insufficient obstacle to the axial movement of the cover (p.3, 1.31-32, 35-36, 39).
  • Document FR 2092502 describes a vacuum seal obtained by hooping, one of the hooped parts being provided with a cutting edge which deforms during withdrawal.
  • Document EP 101362 also describes a sealed closure of a removable cover obtained by shrinking two conical parts, for a container for transporting radioactive materials; surfaces in contact must be machined with care (p.2, 1.9-10); the closure has an axial stop and it can also be noted that the cover projects relative to the shell.
  • the invention is a device for fixing the bottom of an armored container for transporting and / or storing highly radioactive materials
  • a ferrule and an irremovable bottom made of thick metal, for example steel, the ferrule and the bottom having respectively, at least over a certain height, an inner wall and a side wall forming a straight cylinder of circular section coming into contact with each other, the bottom being held in place by hooping of its side wall by the part of the inner wall of the ferrule facing it, characterized in that the bottom is at least partially located inside the ferrule, that said part of the inner wall of the ferrule comprises a shoulder cooperating with a corresponding counter-shoulder formed in the side wall of the bottom and the bottom is connected to the shell by a continuous weld bead on its outer face and by another on its inner face.
  • the bottom-shell closure is final.
  • the device according to the invention makes it possible to ensure that the bottom does not move relative to the shell, thanks to the hooping in the event of a horizontal fall, thanks to the counter-shoulder in the event of a vertical fall to the bottom, and thanks to the cooperation of these two elements in the event of an oblique fall on the bottom.
  • the weld beads which guarantee a perfect helium seal are only subjected to slight stresses, corresponding for example to the rebound of the content of the container in the event of a vertical fall on the cover, and can therefore be reduced in size.
  • a first continuous weld bead usually connects the peripheral edge of the outer face of the bottom to the inner edge of the end face of the ferrule, or possibly to the inner face of the ferrule, the recessed bottom thus providing a volume used for the installation, for example, of an additional incompressible neutron olining.
  • a second continuous weld bead generally connects the peripheral edge of the internal face of the base to the internal wall of the shell.
  • cords essentially have the role of guaranteeing the tightness of the container, in particular to ensure the confinement of radioactive materials in the cavity of the container or to avoid any contamination during immersion in a swimming pool; they are not highly stressed mechanically in the event of a fall, even in the event of a vertical or oblique fall on a lower edge of the container, or even during the rebound of the load contained against the bottom in the event of a fall on the cover.
  • the device of the invention make it possible to significantly reduce the volume (up to -95%) and the size of the welds to be produced, but also said welds can be satisfied with less demanding specifications; in particular, the controls are simplified compared to those practiced on the welds of the prior art, the latter having an essential role in the mechanical strength of the bottom on the shell. It follows a facility of realization and a certain economic advantage.
  • the hooping essentially ensures the absence of play between the bottom and the ferrule, so as to prevent any relative movement between these two parts during falls, and thus to preserve the integrity of the welds.
  • the weld beads also make it possible to prevent corrosion from taking place at the interface between the bottom and the shell, corrosion which could occur when the container is immersed in a swimming pool or following atmospheric condensation and which would damage the bottom-shell connection; in the same way they prevent contamination from slipping into this same interface.
  • the shoulder formed in the internal face of the ferrule, is in intimate contact with a corresponding counter-shoulder formed in the lateral wall of the bottom; it saves stresses on the welds mainly in the event of a vertical fall on a punch in the center of the bottom; it also allows precise positioning of the base relative to the shell.
  • the hooping is generally done on the small and the large diameter to obtain a double hooping. one can also realize it only on the small diameter (located towards the cavity of the container); in both cases it is advisable to adjust the height of the counter-shoulder of the base resting on the shoulder of the ferrule so that its shear strength is sufficient.
  • the forged bottom is advantageous for the forged bottom to be substantially located inside the shell, the outer surface of said forged bottom or that of the possible additional neutron shield then flush with the end of the shell; such an arrangement allows the shock to be distributed over the bottom and the shell in the event of a vertical fall.
  • the side wall of the bottom has a diameter slightly greater than that of the corresponding inner wall of the ferrule, and the bottom is fitted into the ferrule after these two components have been brought to sufficiently different temperatures that a suitable temporary mounting clearance appears.
  • the outer face of the bottom may advantageously not protrude from the plane comprising the end face of the ferrule, the bottom thus being entirely located in the ferrule.
  • the hooping force develops on the entire side wall from the bottom, or only over part of its thickness, and is enough to hold it in place.
  • the shrinking is all the more intense as the difference, when cold, between the diameter of the side wall of the bottom and that of the corresponding inner wall of the shell is important. It is however recommended that this difference remains below a limit value beyond which the tensile stresses in the shell and / or compression in the bottom would exceed the threshold deemed acceptable for the material used.
  • the device according to the invention it is therefore possible to adjust the hooping force by adjusting the value of the excess of the outside diameter of the bottom when cold, relative to the inside diameter of the corresponding inside wall of the shell also when cold.
  • the hoop stress at the interface can be of the order of 100 MPa, value quite acceptable for many 'steel grades.
  • machining is generally carried out in the inner wall of the shell, in the part facing the bottom, so as to obtain, at a certain height, a straight section of the circular ferrule which will cooperate with the circular lateral wall of the bottom during the hooping.
  • the choice of thick metal to make the shell and the bottom is very varied; it can be guided by mechanical characteristics, corrosion resistance, protection against radiation, etc. If necessary, different metals can be used for the bottom and the shell. Preferably, the choice is made from steels (possibly stainless steel), copper and its alloys, for example bronzes, etc.
  • the ferrule can advantageously include handling pins fixed on its outer wall near the bottom and the cover. With the method of fixing the bottom according to the invention, the pins located towards the bottom are fixed directly to the ferrule, for example by welding, and in this case the welding does not interfere with other welds contrary to what is goes into the prior art (see for example fig. 1 and 2). Indeed, intersecting welds generally present mutual risks of embrittlement, so the absence of weld interference is an additional advantage due to the invention.
  • the device according to the invention comprising a bottom held by shrinking, is particularly suitable for fixing the bottom of containers of highly radioactive materials having walls (bottom and shell) of large thicknesses of metal, for example steel, typically ranging from 10 cm to 50 cm (usually 20 to 30 cm) and weighing more than lût (usually 70 to 150 t).
  • FIG. 3 illustrates a container fitted with a non-removable bottom according to the present invention.
  • FIG. 3a represents a magnification of the bottom-shell interface.
  • FIG. 3b represents the detail of the bottom-shell interface in the particular case where the bottom is set back relative to the shell.
  • the bottom (6) is located inside the ferrule (1) of steel, or other resistant metal, has a peripheral side wall (12) cylindrical with circular section which is enclosed over its entire height by a part identical cylindrical (13) machined in the inner wall (20) of the ferrule (1); in the case of the figure the external face (14) of the bottom (6) does not project beyond the plane comprising the end face (10) of the ferrule (1).
  • the bottom (6) is thus held in place by hooping using the ferrule (1) itself.
  • the cavity (22) of the container can have a shape such (for example with a polygonal cross section) that its inner wall (20) requires a counterbore (21) - (fig.3a) for the establishment of the bottom whereas for d 'other forms of the cavity (22) (for example with a circular cross section) counterbore is not necessary (see fig. 3 in 18a).
  • the counterbore (21) of the ferrule may be absent, partial or total on the inner face of said ferrule and that it may or may not coexist with the shoulder (15); it can also replace said shoulder (15).

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Abstract

Dispositif de fixation du fond d'un conteneur blindé de transport et/ou stockage de matières fortement radioactives comportant une virole (1) et un fond (6) inamovible épais en métal, la virole (1) et le fond (6) ayant respectivement une paroi intérieure et une paroi latérale formant un cylindre droit à section circulaire venant en contact l'une avec l'autre, le fond (6) étant maintenu par frettage de la paroi latérale (12) du fond (6) par la partie de la paroi intérieure (13) de la virole (1) qui lui fait face, caractérisé en ce que le fond est au moins partiellement situé à l'intérieur de la virole (1), que ladite partie de la paroi intérieure (13) de la virole (1) comporte un contre-épaulement coopérant avec un épaulement correspondant pratiqué dans la paroi latérale (12) du fond (6), que le fond (6) est relié à la virole par un cordon de soudure continu sur sa face extérieure et par un autre sur sa face intérieure.

Description

DISPOSITIF DE FIXATION DU FOND D'UN CONTENEUR DE TRANSPORT ET/OU STOCKAGE
DE MATIERES RADIOACTIVES
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un dispositif de fixation du fond d'un conteneur de transport et/ou stockage de matières fortement radioactives, en particulier pour assemblages combustibles nucléaires irradiés ou déchets à haute activité provenant de leur retraitement.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les conteneurs de matières fortement radioactives comportent généralement une épaisse enceinte blindée étanche destinée à réaliser le confinement des matières, à arrêter le rayonnement gamma et à assurer une particulièrement bonne résistance mécanique, même en situation accidentelle sévère.
Habituellement de forme cylindrique avec une section soit complètement circulaire, soit aménagée avec des méplats, ils comportent une virole fermée à une extrémité par un fond qui y est fixé de façon définitive et, à l'autre extrémité (l'ouverture principale), par un bouchon ou couvercle amovible, souvent complexe, destiné au chargement et déchargement du contenu. Ces fermetures doivent rester étanches (parfois même à l'hélium) en situation accidentelle sévère, en particulier après des essais de chute réglementaires, comme une chute de 9 m sur une génératrice de la virole, sur un angle du conteneur, sur le fond ou sur le couvercle, y compris des chutes sur poinçon.
L'ossature principale de la virole et des fermetures peut être constituée d'une paroi épaisse en métal à forte résistance mécanique, par exemple un acier, pouvant atteindre une épaisseur de plusieurs dizaines de centimètres; ainsi pour des conteneurs de transport et/ou stockage d'assemblages combustibles nucléaires ou de déchets vitrifiés, la virole en acier peut dépasser 25 ou 30 cm d'épaisseur, de même que le fond et le couvercle principal, l'ensemble du conteneur pouvant peser vide jusqu'à environ 120t et plein jusqu'à 150t ou davantage. Pour la protection radiologique le blindage fourni par l'ossature peut être complété par des couches de matériaux appropriés disposées à l'extérieur ou à l'intérieur du conteneur, sur la virole ou sur les fermetures d'extrémités.
Un type de conteneur connu est schématiquement illustré par la figure 1, où 1 'on voit :
. en (1) la virole épaisse, par exemple en acier, recouverte d'autres couches (2),(3) de matériaux absorbeurs de radiations, le système de fermeture principal comprenant deux couvercles, un couvercle primaire (4) et un couvercle secondaire de protection (5), amovibles, dont les dispositifs particuliers de fixation ou de contrôle ne sont pas représentés
- en (6) le fond inamovible fixé, dans ce cas, sur la virole (1) par une soudure (7) intéressant toute l'épaisseur de la virole
- en (8) des tourillons de manutention qui sont généralement soudés à cheval sur la soudure (7).
Une soudure de ce type (7) est longue et difficile à effectuer compte tenu de la grande épaisseur d'acier à souder; elle requiert un soin particulier et de multiples contrôles en cours de confection puisqu'elle assure à elle seule à la fois le maintien du fond, donc la résistance aux chutes, et l'étanchéité du conteneur.
Pour simplifier ce problème de soudure, un autre dispositif de fermeture a été élaboré et est illustré par la figure 2. Le fond (6) a un diamètre extérieur égal à celui de la virole (1); il comporte un épaulement (9), pratiqué à la périphérie de sa face intérieure (19), qui coopère avec le diamètre intérieur de la virole (1) et permet au fond (6) d'être positionné à frottement doux à froid, en s'emboîtant en partie à l'intérieur de la virole, et de s'appuyer sur la face de la section droite d'extrémité (10) de ladite virole (1). Un cordon de soudure périphérique (11) plus simple à réaliser et à contrôler que le précédent, maintient le fond (6) en place. Il peut être complété par un second cordon de soudure (18) en face interne.
Dans ce type de m âge, c'est encore un cordon de soudure qui as -e le maintien et l 'étai.-néité du fond (6) sur la virole; les soudure-, sont fortement sollicitées en cas de chute accidentelle du conteneur sur une génératrice de la virole ou sur un angle du fond. Elles doivent donc, comme précédemment, être réalisées avec beaucoup de soin et particulièrement contrôlées. Elles représentent un point faible pouvant entraîner un risque de rupture et n'offrent pas ainsi une garantie d'ëtanchéité complète en cas de choc sévère.
On connaît également par le document EP 061400 un dispositif de fermeture de conteneur de matière radioactive où l'étanchéité est uniquement obtenue par frettage du couvercle (amovible) dans une virole (p.2, 1.37-38 - p.3, 1-30) et due à l'absence de défaut des faces en contact (p.4, 1.5-6). Il décrit également un bossage (7) qui est situé sur la virole de part et d'autre des faces assurant l'étanchéité, qui n'est pas en contact permanent avec le couvercle amovible et dont la taille est liée à la dilatation de la virole; il crée ainsi un obstacle insuffisant au déplacement axial du couvercle (p.3, 1.31-32, 35-36, 39).
Le document FR 2092502 décrit un joint d'étanchéitë sous vide obtenu par frettage, une des pièces frettées étant munie d'un tranchant qui se déforme lors du retrait.
Le document EP 101362 décrit encore une fermeture ëtanche d'un couvercle amovible obtenue par frettage de deux parties coniques, pour conteneur de transport de matières radioactives; les surfaces en contact doivent être usinées avec soin (p.2, 1.9-10); la fermeture comporte une butée axiale et on peut noter également que le couvercle fait saillie par rapport à la virole.
Ces différents montages n'offrent pas de garantie d'étanchéitë en cas de choc sévère. La demanderesse a cherché à pallier ces divers inconvénients et à mettre au point un dispositif de montage du fond de grande sécurité qui évite la présence de points faibles pouvant amener des risques de rupture ou affecter l'étanchéité du conteneur en cas de chute dudit conteneur, en particulier chutes en position horizontale ou oblique, qui sont généralement les plus sévères, mais également chutes en position verticale, sur le fond ou le couvercle, y compris chutes sur poinçon.
Elle a également recherché un montage facile et économique à réaliser.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention est un dispositif de fixation du fond d'un conteneur blindé de transport et/ou stockage de matières fortement radioactives comportant une virole et un fond inamovible en métal épais, par exemple acier, la virole et le fond ayant respectivement, au moins sur une certaine hauteur, une paroi intérieure et une paroi latérale formant un cylindre droit à section circulaire venant en contact l'une avec l'autre, le fond étant maintenu en place par frettage de sa paroi latérale par la partie de la paroi intérieure de la virole qui lui fait face, caractérisé en ce que le fond est au moins partiellement situé à l'intérieur de la virole, que ladite partie de la paroi intérieure de la virole comporte un épaulement coopérant avec un contre-ëpaule ent correspondant pratiqué dans la paroi latérale du fond et que le fond est relié à la virole par un cordon de soudure continu sur sa face extérieure et par un autre sur sa face intérieure.
La fermeture fond-virole est définitive.
Le dispositif selon 1 'invention permet d'assurer le non-déplacement du fond par rapport à la virole, grâce au frettage en cas de chute horizontale, grâce au contre-épaulement en cas de chute verticale sur le fond, et grâce à la coopération de ces deux éléments en cas de chute oblique sur le fond. Ainsi les cordons de soudure qui garantissent une ëtanchéité à l'hélium parfaite ne subissent que de faibles sollicitations, correspondant par exemple au rebond du contenu du conteneur en cas de chute verticale sur le couvercle, et peuvent donc être de dimensions réduites.
Un premier cordon de soudure continu relie habituellement l'arête périphérique de la face extérieure du fond à l'arête intérieure de la face d'extrémité de la virole, ou éventuellement à la face intérieure de la virole, le fond en retrait ménageant alors un volume mis à profit pour la mise en place par exemple d'un olindage neutronique additionnel incompressible. De même un second cordon de soudure continu relie généralement l'arête périphérique de la face interne du fond à la paroi interne de la virole. Ces cordons ont essentiellement pour rôle de garantir l'étanchéité du conteneur, en particulier pour assurer le confinement des matières radioactives dans la cavité du conteneur ou pour éviter toute contamination lors d'une immersion en piscine; ils ne sont pas fortement sollicités mécaniquement en cas de chute, même en cas de chute verticale ou oblique sur une arête inférieure du conteneur, ou même lors du rebond de la charge contenue contre le fond en cas de chute sur le couvercle.
Ainsi, non seulement le dispositif de l'invention permet de diminuer significativement le volume (jusqu'à -95%) et la taille des soudures à réaliser, mais encore lesdites soudures peuvent se contenter de spécifications moins exigeantes; en particulier les contrôles sont simplifiés par rapport à ceux pratiqués sur les soudures de l'art antérieur, ces dernières ayant un rôle essentiel dans la tenue mécanique du fond sur la virole. Il s'ensuit une facilité de réalisation et un avantage économique certains.
Le frettage assure essentiellement l'absence de jeu entre le fond et la virole, de façon à empêcher tout mouvement relatif entre ces deux pièces lors des chutes, et à préserver ainsi l'intégrité des soudures.
Pour obtenir ce résultat, il n'est pas nécessaire que les surfaces en regard lors du frettage aient un état de surface aussi soigné que celui qui serait nécessaire si ce frettage devait assurer l'étanchéité du conteneur.
Il est à noter que, dans le dispositif selon l'invention, les cordons de soudure permettent également d'éviter qu'une corrosion ne s'installe a l'interface entre le fond et la virole, corrosion qui pourrait survenir quand le conteneur est plongé en piscine ou suite à de la condensation atmosphérique et qui endommagerait la liaison fond-virole; ils permettent de la même façon d'éviter qu'une contamination ne se glisse dans ce même interface.
L'épaulement, pratiqué dans la face interne de la virole, est en contact intime avec un contre-épaulement correspondant pratiqué dans la paroi latérale du fond; il épargne des sollicitations aux soudures principalement en cas de chute verticale sur poinçon au centre du fond; il permet également un positionnement précis du fond par rapport à la virole.
Le frettage se fait généralement sur le petit et le grand diamètre pour obtenir un double frettage. un peut aussi le réaliser uniquement sur le petit diamètre (situé vers la cavité du conteneur); dans les deux cas il convient d'ajuster la hauteur du contre-épaulement du fond reposant sur l'épaulement de la virole pour que sa résistance au cisaillement soit suffisante.
Par ailleurs, il est avantageux que le fond forgé soit substantiellement situé à l'intérieur de la virole, la surface extérieure dudit fond forgé ou celle du blindage neutronique complémentaire éventuel affleurant alors l'extrémité de la virole; une telle disposition permet de répartir le choc sur le fond et la virole en cas de chute verticale.
Pour assurer le frettage, la paroi latérale du fond a un diamètre légèrement supérieur à celui de la paroi intérieure correspondante de la virole, et le fond est emboîté dans la virole après que ces deux composants ont été portés à des températures suffisamment différentes pour qu'un jeu de montage temporaire convenable apparaisse.
Après emboîtement, la face extérieure du fond peut avantageusement ne pas dépasser du plan comprenant la face d'extrémité de la virole, le fond se trouvant ainsi entièrement situé dans la virole. Après refroidissement, la force de frettage se développe sur l'intégralité de la paroi latérale du fond, ou seulement sur une partie de son épaisseur, et suffit pour le maintenir en place.
Le frettage est d'autant plus intense que la différence, à froid, entre le diamètre de la paroi latérale du fond et celui de la paroi intérieure correspondante de la virole est important. Il est cependant recommandé que cette différence reste inférieure à une valeur limite au-delà de laquelle les contraintes de traction dans la virole et/ou de compression dans le fond dépasseraient le seuil jugé acceptable pour le matériau utilisé.
Grâce au dispositif selon l'invention, on peut donc régler la force de frettage en réglant la valeur de l'excès du diamètre extérieur du fond à froid, par rapport au diamètre intérieur de la paroi intérieure correspondante de la virole également à froid.
A titre indicatif, lorsque le fond et la virole sont en acier et pour un écart entre leur diamètre se situant entre 0,5 et 1 pour mille (ce qui peut nécessiter un écart de température de l'ordre de 200 K lors du montage), la contrainte de frettage à l'interface peut être de l'ordre de 100 MPa, valeur tout à fait acceptable pour de nombreuses' nuances d'acier.
Dans le cas où la cavité du conteneur a une section droite non circulaire, on pratique généralement un usinage dans la paroi intérieure de la virole, dans la partie en regard avec le fond, de façon à obtenir, sur une certaine hauteur, une section droite de la virole circulaire qui coopérera avec la paroi latérale circulaire du fond lors du frettage.
Le choix du métal épais pour confectionner la virole et le fond est très varié; il peut être guidé par les caractéristiques mécaniques, la résistance à la corrosion, la protection contre les radiations, etc.. En cas de besoin on peut prendre des métaux différents pour le fond et la virole. De préférence le choix se fait parmi les aciers (éventuellement inox), le cuivre et ses alliages, par exemple les bronzes, etc.. La virole peut comporter avantageusement des tourillons de manutention fixés sur sa paroi extérieure à proximité du fond et du couvercle. Avec le mode de fixation du fond selon l'invention, les tourillons situés vers le fond sont fixés directement sur la virole, par exemple par soudure, et dans ce cas la soudure n'interfère pas avec d'autres soudures contrairement à ce qui se passe dans l'art antérieur (voir par exemple fig. 1 et 2). En effet des soudures qui se croisent présentent en général des risques mutuels de fragilisation, ainsi l'absence d'interférence de soudures est un avantage supplémentaire dû à l'invention.
Le dispositif selon l'invention, comportant un fond maintenu par frettage, est particulièrement adapté pour la fixation du fond de conteneurs de matières fortement radioactives ayant des parois (fond et virole) de fortes épaisseurs en métal, par exemple en acier, typiquement allant de 10 cm à 50 cm (généralement 20 à 30 cm) et pesant plus de lût (généralement 70 à 150 t).
La coopération des moyens mis en oeuvre dans le dispositif selon l'invention permet ainsi d'obtenir des conteneurs simples et donc économiques à réaliser, répondant aux spécifications des emballages de transport et/ou stockage, y compris en milieu humide, et en particulier aux exigences de la réglementation internationale relatives aux conditions de chutes ou de chocs accidentels sévères (y compris la chute horizontale sur une génératrice de la virole ou oblique sur l'angle de la virole à proximité du fond) tout en se contentant de contrôles allégés en cours de réalisation; en effet, lors de l'impact majeur, aucune sollicitation n'affecte directement les cordons de soudure de l'interface fond-virole.
Ainsi, le dispositif selon l'invention est tel que les forces mises en jeu lors de chocs ou chutes sévères n'entraînent pas de dommages à la liaison fond-virole, et qu'en conséquence non seulement la garantie d'étanchéitë mais également la protection contre la corrosion et la contamination dudit interface fond-virole sont améliorées, et cela à l'aide d'un procédé de fabrication simple ne mettant en oeuvre que des opérations d'usinage ou de soudage courantes. La figure 3 illustre un conteneur équipé d'un fond inamovible selon la présente invention. La figure 3a représente un grossissement de l'interface fond-virole. La figure 3b représente le détail de l'interface fond-virole dans le cas particulier où le fond est en retrait par rapport à la virole.
Les repères 1,2,3,4,5,6,8,10,18,19 ont la même signification que dans les figures 1 et 2 de l'art antérieur.
On voit que le fond (6) est situé à l'intérieur de la virole (1) en acier, ou autre métal résistant, a une paroi latérale périphérique (12) cylindrique à section circulaire qui est enserrée sur toute sa hauteur par une partie cylindrique identique (13) usinée dans la paroi intérieure (20) de la virole (1); dans le cas de la figure la face extérieure (14) du fond (6) ne dépasse pas du plan comprenant la face d'extrémité (10) de la virole (1). Le fond (6) est ainsi maintenu en place par frettage à l'aide de la virole (1) elle-même.
La cavité (22) du conteneur peut avoir une forme telle (par exemple à section droite polygonale) que sa paroi intérieure (20) nécessite un lamage (21)- (fig.3a) pour la mise en place du fond alors que pour d'autres formes de la cavité (22) (par exemple à section droite circulaire) le lamage n'est pas nécessaire (voir fig.3 en 18a).
On voit également :
- le cordon de soudure extérieur (17) qui relie l'arête périphérique de la face extérieure (14) du fond (6) à la virole,
- le cordon de soudure intérieur (18, 18a) qui relie l'arête périphérique de face intérieure (19) du fond (6) à la virole; on voit qu'en (18a) la paroi intérieure (20) de la cavité ne possède pas de lamage (comme cela a été déjà dit).
On voit encore en (15) deux ëpaulements coopérant l'un avec l'autre, l'un étant usiné dans la paroi interne (13) de la virole (1) et l'autre dans la paroi latérale (12) du fond (6).
Dans la figure 3b on voit que la face extérieure (14) du fond (6) n'affleure pas la face d'extrémité (10) de la virole (1), mais se trouve en retrait; il en résulte un volume en forme de galette circulaire qui peut être utilisé par exemple pour y installer un blindage neutronique additionnel (23) incompressible. La soudure d'étanchéitë (17) relie alors la face extérieure (14) du fond (6) à la face intérieure de la virole (1).
Il est à noter qu'il peut être avantageux de laisser, à froid, un jeu de montage entre fond (6) et virole (1) dans la partie verticale de grand diamètre (emplacement de la flèche 13) de l'épaulement et de prévoir que cette partie soit de préférence de hauteur réduite par rapport à la partie verticale de petit diamètre (emplacement de la flèche 12) qui doit de préférence assurer un frettage suffisant pour maintenir le fond (6) en place même s'il n'est pas fait appel au frettage pour justifier la tenue du fond dans l'analyse de sûreté.
Il est à noter également, comme cela a été déjà dit plus haut, que le lamage (21) de la virole peut être absent, partiel ou total sur la face intérieure de ladite virole et qu'il peut coexister ou non avec l'épaulement (15); il peut aussi remplacer ledit épaulement (15).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fixation du fond d'un conteneur blindé de transport et/ou stockage de matières fortement radioactives comportant une virole (1) et un fond (6) inamovible épais en métal, la virole (1) et le fond (6) ayant respectivement une paroi intérieure et une paroi latérale formant un cylindre droit à section circulaire venant en contact l'une avec l'autre, le fond (6) étant maintenu par frettage de la paroi latérale (12) du fond (6) par la partie de la paroi intérieure (13) de la virole (1) qui lui fait face, caractérisé en ce que le fond (6) est au moins partiellement situé à l'intérieur de la virole (1), que ladite partie de la paroi intérieure (13) de la virole (1) comporte un contre-épaulement coopérant avec un épaulement correspondant pratiqué dans la paroi latérale (12) du fond (6), que le fond (6) est relié à la virole par un cordon de soudure continu sur sa face extérieure et par un autre sur sa face intérieure.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face extérieure (14) du fond en métal épais affleure la face d'extrémité (10) de la virole (1).
3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face extérieure (14) du fond en métal épais est disposée en retrait par rapport à la face d'extrémité (10) de la virole (1).
4. Dispositif selon Tune quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la paroi intérieure (20) de la cavité comporte un lamage (21).
5. Dispositif selon Tune quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le métal est choisi parmi les aciers, le cuivre, ses alliages, les bronzes.
6. Dispositif selon Tune quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que des tourillons (8) de manutention sont fixés en pleine paroi extérieure de la virole à proximité du fond (6).
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