WO2019239078A1 - Emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives presentant une conception facilitant la manutention de l'ensemble de matieres radioactives - Google Patents

Emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives presentant une conception facilitant la manutention de l'ensemble de matieres radioactives Download PDF

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WO2019239078A1
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WO
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lateral body
cover
lateral
packaging
axial end
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/051454
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Aude Tignat
Benjamin Kerr
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Tn International
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    • 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
    • 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
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    • G21F1/02—Selection of uniform shielding materials
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    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/08—Shock-absorbers, e.g. impact buffers for containers
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    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of transport and / or storage packaging for radioactive materials, for example radioactive waste placed in drums, or even nuclear fuel assemblies.
  • the packaging has a housing cavity receiving a set of radioactive materials, this cavity being defined by a lateral body, a bottom, and a cover removably mounted on the lateral body.
  • the assembly needs to be gripped at its lateral face by the handling device. There is then generally provided a radial clearance between this assembly and the inner surface of the lateral body delimiting the housing cavity.
  • the handling device can be introduced axially into this radial clearance, in order to be connected to the lateral face of the set of radioactive materials.
  • This radial clearance however leads to oversize the packaging, with negative consequences in terms of mass, cost and size.
  • the invention also has at least one of the following optional features, taken individually or in combination.
  • the reconstitution part extends uninterruptedly all around the longitudinal axis, thus forming a closed structure over 360 °, such as for example an annular structure, of constant or variable thickness.
  • the reconstitution part is such that the assembly which it forms with the lateral body has a constant thickness, in order to provide uniform and satisfactory shielding performance.
  • This 360 ° closed structure can be made in one piece, or by a succession of angular sectors arranged end to end, without play.
  • the reconstitution part only extends over an angular sector less than 360 °, and in this case, several reconstitution portions can be provided within the packaging, angularly spaced from one another.
  • the side body reconstruction part is a part of the side body reconstruction part
  • a) is independent of the lateral body and the cover; or b) is an integral part of the cover which also comprises a main axial closure part of the housing cavity defining an axial end surface of this cavity, the lateral body reconstitution part being arranged axially projecting towards the bottom from the axial end surface; or
  • c) is formed by the combination of a primary portion and a secondary portion of lateral body reconstruction
  • the secondary portion being independent of the lateral body and of the cover, and arranged radially between the inner surface of the reduced thickness portion of the lateral body, and the assembly formed by the side wall of the primary portion of the cover and the main portion of this cover.
  • these fixing means preferably pass through the fixing flange of the primary portion of the lateral body reconstitution part. Their length can therefore advantageously be reduced by crossing only this fixing flange, and not the secondary portion of the reconstitution part.
  • a sealing system is clamped axially between the transition surface of the lateral body and an axial end of the reconstitution part of the lateral body. This embodiment is preferably retained in the cases b) and c) above.
  • the sealing system could alternately be clamped axially between the first axial end of the lateral body and a portion of the cover covering this end, without departing from the scope of the invention.
  • This alternative embodiment is then preferred in case a), when the side body reconstitution part is independent of the side body and the cover.
  • the cover is completely covered laterally by the reduced thickness part of the lateral body, in order to reinforce the mechanical resistance in the event of a fall.
  • part of this cover could be arranged externally with respect to the lateral body, in the axial direction, without departing from the scope of the invention.
  • the packaging also includes an additional cover fixed on the lateral body.
  • the packaging further comprises a shock absorbing cover covering at least part of the cover, as well as the first axial end of the lateral body.
  • the inner surface of the lateral body reconstitution part laterally delimits an axial section of the housing cavity, the axial section extending over an axial length greater than or equal to 50 mm.
  • the length of this axial section corresponding for example to 20% of the axial length total of the housing cavity, and at most 50% of this total axial length of the housing cavity.
  • the transition surface of the lateral body forms an internal shoulder.
  • this surface could take other forms ensuring the thickness transition within the lateral body, such as an oblique, stepped surface, etc.
  • the subject of the invention is a package comprising a package as described above, loaded with a set of radioactive materials housed in the housing cavity, the set of radioactive materials, preferably in the form of a barrel, being located laterally facing part of the lateral body reconstruction part.
  • the invention also relates to an unloading method according to claim 12.
  • FIG. 1 shows a longitudinal axial sectional view of a package for the storage and / or transport of radioactive materials, according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a view similar to that of the previous figure, in exploded view
  • FIG. 3 is a top view of the packaging shown in the preceding figures, with the packaging shown without its head damper cover;
  • FIG. 4 shows a view similar to the previous one, with the packaging being in the form of another preferred embodiment of the invention.
  • This package 1 is shown in a vertical storage position, in which its longitudinal axis 2 is oriented vertically. It corresponds to case b) above, and has a packaging bottom 4 opposite to a removable cover 6 in the direction of the height 8, parallel to the longitudinal axis 2.
  • the package 1 comprises a lateral body 10 extending around this axis 2.
  • the lateral body 10 extends between a first axial end 10a on the side of the cover 6, and a second end opposite to the first, located on the side of the bottom 4.
  • the lateral body 10 is thus closed by the cover 6 at a first axial end 10a, also called head end. It is also closed by the bottom 4 at the second axial end 10b.
  • the bottom 4 and the cover 6 axially define a housing cavity 12 within which is received a set of radioactive materials 13, here a barrel sealingly confining radioactive waste.
  • This type of barrel is also known by the English name "canister”.
  • this assembly 13 When this assembly 13 is housed in the cavity 12 as shown in Figures 1 and 2, it forms with the package 1 a package 100.
  • the housing cavity 12 is also delimited laterally by the lateral body 10, including a specificity specific to the invention will now be described.
  • this lateral body 10 includes a thickness change zone 14, which is materialized by a transition surface 16 here taking the form of a shoulder.
  • the lateral body 10 thus comprises a part of reduced thickness 20a, as well as a part of greater thickness 20b separated from the part 20a by the shoulder 16.
  • the part of reduced thickness 20a thus extends from the shoulder 16 towards the first end 10a. More specifically, it is delimited axially between this shoulder 16 and the first end 10a of the lateral body 10, corresponding to the end surface. axial of this body.
  • the portion of greater thickness 20b is delimited axially between the shoulder 16 and the second end 10b.
  • the reduced thickness portion 20a is of constant thickness. It has an inner surface 24 laterally delimiting a recessed area 26 of the lateral body 10, this recessed area 26 is consequently delimited axially by the transverse plane of the shoulder 16, as well as by the transverse plane of the first end 10a of this body 10.
  • the inner surface 24 of its reduced thickness portion 20a is also preferably cylindrical with a circular section.
  • the recessed area 26 takes the form of a cylindrical volume, also of circular section.
  • the upper thickness portion 20b is also of constant thickness. It has an interior surface 28 laterally delimiting the major part of the housing cavity 12, up to the bottom 4.
  • the interior surface 28 of this portion of greater thickness 20b is also preferably cylindrical of circular section, of diameter less than that of the inner surface 24 of the reduced thickness part 20a of the lateral body.
  • a lateral body reconstitution part 30 which here takes the form of a closed ring extending over 360 ° around the axis 2, in the hollow area 26.
  • This reconstitution part 30 has an outer surface 32 of shape complementary to that of the inner surface 24 of the reduced thickness part 20a of the lateral body.
  • its internal surface 34 laterally delimits an upper part of the housing cavity 12, namely that situated above the part of greater thickness 20b of the lateral body, that is to say above the 'shoulder 16.
  • the inner surface 34 of the ring 30 has a shape identical or similar to that of the inner surface 28 of the portion of greater thickness 20b, in order to result in a cavity housing 12 of uniform and constant shape.
  • the thickness of the part 20b of the lateral body is substantially identical to the cumulative thicknesses of the part 20a, and of the ring 30 arranged laterally adjacent to this part 20a.
  • the inner surface 34 and the inner surface 24 are concentric, centered on the axis 2. They are thus spaced radially from one another in relation to this axis 2, so as to have a minimum radial spacing Emin greater than 30 mm, or more preferably greater than 50 mm. Due to the concentricity of the surfaces 24, 34 and by their shapes, the radial spacing between them is preferably constant or substantially constant all along the circumferential direction.
  • the ring-shaped reconstitution part 30 is an integral part of the cover 6.
  • the latter then comprises a main part 36 serving for the axial closure of the housing cavity 12, this main part 36 preferably taking the form of a wafer arranged orthogonally to the axis 2.
  • the cover 6 also includes this reconstitution part 30, arranged protruding axially in the direction of the bottom 4, from an inner surface of the main part of axial closure 36 corresponding to an axial end surface 38 of the cavity.
  • the two components 30, 36 of the cover 6 can be made in one piece, or fixedly attached to each other, by welding or by equivalent fixing means.
  • the cover 6 could also integrate a shock absorber (not shown) at its axial end surface 38, so that it is axially facing the head end of the assembly of radioactive materials 13.
  • a shock absorber could be integral with the assembly 13, or simply placed axially between this assembly 13 and the cover 6.
  • the cover 6, and in particular its main axial closure part 36 is completely covered laterally by the reduced thickness part 20a of the lateral body 10.
  • This mechanical resistance is also ensured by means of fixing the cover 6 to the lateral body 10, which here take the form of a plurality of screw elements 40 parallel to the axis 2. These elements 40 first pass through the periphery of the main axial closure part 36, then the reconstitution part 30, in order to finally cross the shoulder 16 and come to be screwed into the upper end of the part 20b of the lateral body.
  • the screwed elements are regularly spaced around the axis 2, and their heads are in countersinks 42 formed on the outer surface 44 of the main axial closure part 36. With these countersinks 42, the screwed elements 40 do not not protrusion of this shutter portion 36.
  • This cover 46 called the head damper cover, in fact provides a bottom 45 which delimits a recess 48 in which a head portion of the part is housed of reduced thickness 20a, as well as the closing part 36 of the cover 6.
  • the packaging also includes a sealing system clamped axially between the shoulder 16 and a lower axial end of the reconstitution part 30.
  • a sealing system clamped axially between the shoulder 16 and a lower axial end of the reconstitution part 30.
  • These are for example two seals 54 centered on the axis 2 and arranged at the interface between the two aforementioned elements, inside the fixing ring formed by the screwed elements 40. These seals ensure the confinement of the barrel 13 in the housing cavity 12, which then forms a confinement enclosure.
  • the cavity 12 is thus delimited axially by the bottom 4 and the main shutter portion 36 of the cover, and delimited laterally by the two interior surfaces 34, 28. Moreover, the interior surface 34 of the ring 30 laterally delimits an upper axial section of the cavity 12, of length L1 greater than or equal to 50 mm.
  • annular space 56 of the hollowed out area 26 is created between the inner surface 24 of the reduced thickness portion 20a, and the outer surface of a upper portion of the barrel 13.
  • the annular space 56 thus has a radial thickness greater than or equal to 30 mm, and preferably greater than or equal to 50 mm.
  • This annular space 56 forms a lateral access to the barrel 13 for its gripping.
  • a handling device 58 can be introduced axially into this annular space 56 left free and of sufficient radial thickness, to be connected to the external lateral surface of the barrel 13.
  • These are for example barrel clamps or '' a grapple 58, easily insertable into the dedicated space 56, without the need to oversize the width of the packaging.
  • FIG. 4 represents another preferred embodiment of the invention, having strong similarities with the previous mode. Moreover, in all the figures, the elements bearing the same numerical references correspond to identical or similar elements.
  • the main difference resides in the side body reconstitution part, which is no longer a ring integrated into the cover 6, but which is a ring 30 independent of the side body 10 and of the cover 6.
  • This ring 30 is in fact arranged axially between the cover 6 in the form of a wafer, and the shoulder 16 separating the two parts 20a, 20b of the body 10.
  • the seal (s) 54 can be offset between the first end 10a of the lateral body 10, and the inner surface of the cover 6 covering this end.
  • a counterbore / recess 62 is preferably provided at the first end 10a to receive the cover 6, the seals 54 are thus arranged in the counterbore of this first end 10a.
  • the screwed fixing elements 40 can here be arranged to cooperate with the head portion of the reduced thickness portion 20a, passing through the periphery of the cover 6 as well as the counterbore base defined by the first axial end 10a.
  • the cover 6 is also entirely covered laterally by the reduced thickness part 20a, while being entirely housed in the countersink / recess 62 of the first axial end 10a.
  • the seal 54 is also located inside the fixing ring formed by the screwed elements 40.
  • FIG. 5 represents yet another embodiment, similar to the previous ones. It corresponds to the above-mentioned case c), having the particularity of having a side body reconstitution part 30 formed by two distinct elements.
  • the primary portion 30a is an integral part of the cover 6, which also comprises the main axial closure part 36 of the housing cavity 12. More specifically, the primary portion 30a firstly has a d-shaped side wall ring 70 of small thickness, projecting towards the bottom from the axial end surface 38 defined by the main portion 36 of the cover.
  • the ring 70 is centered on the axis 2, and its internal face forms the internal surface 34 radially delimiting the cavity 12.
  • the ring 70 fixedly carries a flange of fixing 72. This adopts a disc shape of thin thickness centered on the axis 2, projecting radially outwards from the ring 70.
  • the fixing flange 72 is capable of reconstituting the thickness of the lateral body 10 near the shoulder 16, after the fixing of the cover 6 there remains an annular space 74 between the interior surface 24, and this same cover. This space is entirely or partially filled by the secondary portion 30b of the reconstitution part 30.
  • This secondary portion 30b is independent of the lateral body 10 and of the cover 6, like the reconstitution part 30 of case a) shown in FIG. 4.
  • this ring 30b is situated between the internal surface 24 and the radially external surface of the assembly formed by the ring 70 of the primary portion 30a, and the main part 36 of this cover.
  • the main part 36 and the primary portion 30a can be made in one piece, or more preferably by the assembly of several elements to each other, preferably by welding.
  • Axial locking of the reconstitution ring 30b is effected by the bottom of the head damper cover 46, or by the presence of an additional cover (not shown) axially covering the cover 6 and fixed on the body 10.
  • This cover additional can also be provided in all the other embodiments described above.

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Abstract

L'invention se rapporteàun emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives,dont lecorps latéral (10) présente une zone de changement d'épaisseur (14) définissant une surface de transition (16), et comprenant une partie d'épaisseur réduite (20a) s'étendant dela surface de transition (16) vers une première extrémité axiale (10a) du corps latéral, cette partie d'épaisseur réduite (20a) comprenant une surface intérieure (24) délimitant latéralement une zone évidée (26) du corps latéral, également délimitée axialement par la surface de transition (16). De plus, l'emballage comprend une partie de reconstitution de corps latéral (30) s'étendant autour de l'axe longitudinal (2), agencéede manière amovible dans lazone évidée (26), et présentant une surface intérieure (34) délimitant latéralement une partie de la cavité de logement (12) destinée à recevoir l'ensemble de matières radioactives (13).

Description

EMBALLAGE POUR LE TRANSPORT ET/OU L'ENTREPOSAGE DE MATIERES RADIOACTIVES PRESENTANT UNE CONCEPTION FACILITANT LA MANUTENTION DE L'ENSEMBLE DE MATIERES RADIOACTIVES
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine des emballages de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, par exemple des déchets radioactifs placés dans des fûts, ou encore des assemblages de combustible nucléaire.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
De l'art antérieur, il est connu de nombreuses conceptions d'emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives. Généralement, l'emballage présente une cavité de logement recevant un ensemble de matières radioactives, cette cavité étant définie par un corps latéral, un fond, et un couvercle monté de manière amovible sur le corps latéral.
Pour extraire l'ensemble de matières radioactives, le couvercle est d'abord retiré du corps principal. Ensuite, l'ensemble est agrippé par un dispositif de manutention pour être extrait de la cavité de logement. Pour assurer cette extraction, le dispositif de manutention doit être raccordé à l'ensemble de matières radioactives, par exemple au niveau d'une extrémité de tête de cet ensemble.
Néanmoins, dans certains cas, l'ensemble nécessite d'être agrippé au niveau de sa face latérale par le dispositif de manutention. Il est alors généralement prévu un jeu radial entre cet ensemble et la surface intérieure du corps latéral délimitant la cavité de logement. Ainsi, le dispositif de manutention peut être introduit axialement dans ce jeu radial, afin d'être raccordé sur la face latérale de l'ensemble de matières radioactives. Ce jeu radial conduit cependant à surdimensionner l'emballage, avec des conséquences négatives en termes de masse, de coût et d'encombrement. EXPOSÉ DE L'INVENTION
Pour répondre au problème identifié ci-dessous, l'invention a pour objet un emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives, selon les caractéristiques de la revendication 1.
Ainsi, lorsque la partie de reconstitution de corps latéral est retirée, la zone évidée procure un accès latéral à l'ensemble de matières radioactives, permettant facilement sa préhension latérale. En effet, la zone évidée permet l'introduction d'un dispositif de manutention entre la surface intérieure de la partie d'épaisseur réduite du corps latéral, et l'ensemble de matières radioactives.
Cette préhension facilitée est obtenue avantageusement sans augmenter la largeur du corps latéral, ce qui garantit une maîtrise des coûts, de la masse globale de l'emballage, et de son encombrement.
En outre, la partie de reconstitution de corps latéral permet de reconstituer l'épaisseur du corps latéral localement au niveau de sa partie d'épaisseur réduite, conduisant à une absence de fuite de blindage.
Enfin, au moins une partie du couvercle, et de préférence le couvercle dans son intégralité, peut être agencée dans la zone évidée du corps latéral définie latéralement par la partie d'épaisseur réduite de ce corps latéral. La résistance mécanique de l'emballage est donc satisfaisante en cas de chute latérale ou oblique, puisque le couvercle est protégé par le corps latéral.
L'invention présente par ailleurs au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
La partie de reconstitution s'étend de manière ininterrompue tout autour de l'axe longitudinal, pour former ainsi une structure fermée sur 360°, comme par exemple une structure annulaire, d'épaisseur constante ou variable. De préférence, la partie de reconstitution est telle que l'ensemble qu'elle forme avec le corps latéral présente une épaisseur constante, afin de procurer des performances de blindage homogènes et satisfaisantes. Cette structure fermée sur 360° peut être réalisée monobloc, ou bien par la succession de secteurs angulaires agencés bout à bout, sans jeu. Alternativement, la partie de reconstitution ne s'étend que sur un secteur angulaire inférieur à 360°, et dans ce cas, plusieurs portions de reconstitution peuvent être prévues au sein de l'emballage, espacées angulairement les unes des autres.
La partie de reconstitution de corps latéral :
a) est indépendante du corps latéral et du couvercle ; ou b) fait partie intégrante du couvercle qui comprend également une partie principale d'obturation axiale de la cavité de logement définissant une surface d'extrémité axiale de cette cavité, la partie de reconstitution de corps latéral étant agencée en saillie axialement en direction du fond à partir de la surface d'extrémité axiale ; ou
c) est formée par la combinaison d'une portion primaire et d'une portion secondaire de reconstitution de corps latéral,
la portion primaire faisant partie intégrante du couvercle qui comprend également une partie principale d'obturation axiale de la cavité de logement définissant une surface d'extrémité axiale de cette cavité, la portion primaire comportant d'une part une paroi latérale formant la surface intérieure et agencée en saillie axialement en direction du fond à partir de la surface d'extrémité axiale, et d'autre part une bride de fixation agencée à une extrémité axiale de la paroi latérale et destinée à être en appui contre la surface de transition,
la portion secondaire étant indépendante du corps latéral et du couvercle, et agencée radialement entre la surface intérieure de la partie d'épaisseur réduite du corps latéral, et l'ensemble formé par la paroi latérale de la portion primaire du couvercle et la partie principale de ce couvercle.
L'emballage comprend des moyens de fixation du couvercle sur le corps latéral, les moyens de fixation traversant la partie de reconstitution de corps latéral ainsi que la surface de transition du corps latéral d'emballage. Cette réalisation est préférentiellement retenue dans le cas b), lorsque la partie de reconstitution de corps latéral est intégrée au couvercle.
Dans le cas c), ces moyens de fixation traversent préférentiellement la bride de fixation de la portion primaire de la partie de reconstitution de corps latéral. Leur longueur peut de ce fait être avantageusement réduite en ne traversant que cette bride de fixation, et non la portion secondaire de la partie de reconstitution.
Alternativement, les moyens de fixation pourraient coopérer avec la première extrémité axiale du corps latéral, sans sortir du cadre de l'invention. Cette réalisation alternative est alors préférée lorsque la partie reconstitution de corps latéral est indépendante du corps latéral et du couvercle, la partie de reconstitution pouvant dans ce cas être retenue axialement sans jeu ou avec jeu axial entre le couvercle et la surface de transition.
Un système d'étanchéité est enserré axialement entre la surface de transition du corps latéral, et une extrémité axiale de la partie de reconstitution de corps latéral. Cette réalisation est préférentiellement retenue dans les cas b) et c) précités.
Ici encore, le système d'étanchéité pourrait alternativement être enserré axialement entre la première extrémité axiale du corps latéral et une portion du couvercle recouvrant cette extrémité, sans sortir du cadre de l'invention. Cette réalisation alternative est alors préférée dans le cas a), lorsque la partie de reconstitution de corps latéral est indépendante du corps latéral et du couvercle.
Le couvercle est intégralement recouvert latéralement par la partie d'épaisseur réduite du corps latéral, afin de renforcer la résistance mécanique en cas de chute. Néanmoins, une partie de ce couvercle pourrait être agencée extérieurement par rapport au corps latéral, selon la direction axiale, et ce sans sortir du cadre de l'invention.
L'emballage comporte en outre un couvercle additionnel fixé sur le corps latéral.
L'emballage comporte en outre un capot amortisseur de choc recouvrant au moins une partie du couvercle, ainsi que la première extrémité axiale du corps latéral.
La surface intérieure de la partie de reconstitution de corps latéral délimite latéralement un tronçon axial de la cavité de logement, le tronçon axial s'étendant sur une longueur axiale supérieure ou égale à 50 mm. Préférentiellement, la longueur de ce tronçon axial correspondant par exemple à 20% de la longueur axiale totale de la cavité de logement, et au maximum à 50% de cette longueur axiale totale de la cavité de logement.
La surface de transition du corps latéral forme un épaulement intérieur. Alternativement, cette surface pourrait prendre d'autres formes assurant la transition d'épaisseur au sein du corps latéral, comme une surface oblique, en escalier, etc.
L'invention a pour objet un colis comprenant un emballage tel que décrit ci-dessus, chargé d'un ensemble de matières radioactives logé dans la cavité de logement, l'ensemble de matières radioactives, de préférence sous forme de fût, se situant en partie en regard latéralement de la partie de reconstitution de corps latéral.
L'invention a également pour objet un procédé de déchargement selon la revendication 12.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue en coupe axiale longitudinale d'un emballage pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ;
- la figure 2 représente un vue similaire à celle de la figure précédente, en vue éclatée ;
- la figure 3 est une vue de dessus de l'emballage montré sur les figures précédentes, avec l'emballage représenté sans son capot amortisseur de tête ;
- la figure 4 représente une vue similaire à la précédente, avec l'emballage se présentant sous la forme d'un autre mode de réalisation préféré de l'invention ; et
- la figure 5 représente une vue similaire aux précédentes, avec l'emballage se présentant sous la forme d'un autre mode de réalisation préféré de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence tout d'abord aux figures 1 à 3, il est représenté un emballage 1 pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, selon un mode de réalisation préféré de l'invention.
Cet emballage 1 est représenté en position verticale d'entreposage, dans laquelle son axe longitudinal 2 est orienté verticalement. Il correspond au cas b) précité, et comporte un fond d'emballage 4 opposé à un couvercle amovible 6 selon la direction de la hauteur 8, parallèle à l'axe longitudinal 2. En plus du fond 4 et du couvercle 6 espacés l'un de l'autre selon l'axe 2, l'emballage 1 comporte un corps latéral 10 s'étendant autour de cet axe 2. Le corps latéral 10 s'étend entre une première extrémité axiale 10a du côté du couvercle 6, et une seconde extrémité opposée à la première, située du côté du fond 4. Le corps latéral 10 est ainsi fermé par le couvercle 6 au niveau d'une première extrémité axiale 10a, également dénommée extrémité de tête. Il est également fermé par le fond 4 au niveau de la seconde extrémité axiale 10b.
Le fond 4 et le couvercle 6 délimitent axialement une cavité de logement 12 au sein de laquelle est reçu un ensemble de matières radioactives 13, ici un fût confinant de manière étanche des déchets radioactifs. Ce type de fût est également connu sous l'appellation anglaise « canister ». Lorsque cet ensemble 13 est logé dans la cavité 12 comme cela est montré sur les figures 1 et 2, il forme avec l'emballage 1 un colis 100. La cavité de logement 12 est également délimitée latéralement par le corps latéral 10, dont une spécificité propre à l'invention va à présent être décrite.
Intérieurement, ce corps latéral 10 comporte une zone de changement d'épaisseur 14, qui se matérialise par une surface de transition 16 prenant ici la forme d'un épaulement. Le corps latéral 10 comprend ainsi une partie d'épaisseur réduite 20a, ainsi qu'une partie d'épaisseur supérieure 20b séparée de la partie 20a par l'épaulement 16. La partie d'épaisseur réduite 20a s'étend ainsi de l'épaulement 16 vers la première extrémité 10a. Plus précisément, elle est délimitée axialement entre cet épaulement 16 et la première extrémité 10a du corps latéral 10, correspondant à la surface d'extrémité axiale de ce corps. Par ailleurs, la partie d'épaisseur supérieure 20b est délimitée axialement entre l'épaulement 16 et la seconde extrémité 10b.
De préférence, la partie d'épaisseur réduite 20a est d'épaisseur constante. Elle comporte une surface intérieure 24 délimitant latéralement une zone évidée 26 du corps latéral 10, cette zone évidée 26 étant par conséquent délimitée axialement par le plan transversal de l'épaulement 16, ainsi que par le plan transversal de la première extrémité 10a de ce corps 10. Dans ce mode de réalisation préféré dans lequel la surface extérieure du corps latéral est cylindrique de section circulaire, la surface intérieure 24 de sa partie d'épaisseur réduite 20a est aussi préférentiellement cylindrique de section circulaire. Ainsi, la zone évidée 26 prend la forme d'un volume cylindrique, également de section circulaire.
De manière analogue, la partie d'épaisseur supérieure 20b est aussi d'épaisseur constante. Elle comporte une surface intérieure 28 délimitant latéralement la majeure partie de la cavité de logement 12, jusqu'au fond 4. La surface intérieure 28 de cette partie d'épaisseur supérieure 20b est aussi préférentiellement cylindrique de section circulaire, de diamètre inférieur à celui de la surface intérieure 24 de la partie d'épaisseur réduite 20a du corps latéral.
L'une des autres particularités de l'invention réside dans la présence d'une partie de reconstitution de corps latéral 30, qui prend ici la forme d'un anneau fermé s'étendant sur 360° autour de l'axe 2, dans la zone évidée 26. Cette partie de reconstitution 30 présente une surface extérieure 32 de forme complémentaire de celle de la surface intérieure 24 de la partie d'épaisseur réduite 20a du corps latéral. De plus, sa surface intérieure 34 délimite latéralement une partie supérieure de la cavité de logement 12, à savoir celle située au-dessus de la partie d'épaisseur supérieure 20b du corps latéral, c'est-à-dire au-dessus de l'épaulement 16. A cet égard, il est noté que la surface intérieure 34 de l'anneau 30 présente une forme identique ou similaire à celle de la surface intérieure 28 de la partie d'épaisseur supérieure 20b, afin d'aboutir à une cavité de logement 12 de forme homogène et constante. En effet, l'épaisseur de la partie 20b du corps latéral est sensiblement identique aux épaisseurs cumulées de la partie 20a, et de l'anneau 30 agencé de manière latéralement adjacente à cette partie 20a. La surface intérieure 34 et la surface intérieure 24 sont concentriques, centrées sur l'axe 2. Elles sont ainsi espacées radialement l'une de l'autre en rapport avec cet axe 2, de manière à présenter un écartement radial minimal Emin supérieur à 30 mm, ou plus préférentiellement supérieur à 50 mm. De par la concentricité des surfaces 24, 34 et de par leurs formes, l'écartement radial entre celles-ci est préférentiellement constant ou sensiblement constant tout le long de la direction circonférentielle.
Dans ce mode de réalisation préféré, la partie de reconstitution 30 en forme d'anneau fait partie intégrante du couvercle 6. Celui-ci comprend alors une partie principale 36 servant à l'obturation axiale de la cavité de logement 12, cette partie principale 36 prenant préférentiellement la forme d'une galette agencée orthogonalement à l'axe 2. Le couvercle 6 comporte également cette partie de reconstitution 30, agencée en saillie axialement en direction du fond 4, à partir d'une surface intérieure de la partie principale d'obturation axiale 36 correspondant à une surface d'extrémité axiale 38 de la cavité. Les deux composants 30, 36 du couvercle 6 peuvent être réalisés monoblocs, ou bien rapportés fixement l'un sur l'autre, par soudage ou par des moyens équivalents de fixation. D'ailleurs, le couvercle 6 pourrait aussi intégrer un amortisseur de choc (non représenté) au niveau de sa surface d'extrémité axiale 38, de manière à ce qu'il soit en regard axialement de l'extrémité de tête de l'ensemble de matières radioactives 13. De manière analogue, un tel amortisseur de choc pourrait être solidaire de l'ensemble 13, ou simplement posé axialement entre cet ensemble 13 et le couvercle 6.
Comme cela est visible sur la figure 1, le couvercle 6, et en particulier sa partie principale d'obturation axiale 36, est intégralement recouverte latéralement par la partie d'épaisseur réduite 20a du corps latéral 10. Cela permet de renforcer la résistance mécanique de l'emballage en cas de chute latérale ou oblique, puisque le couvercle 6 est parfaitement protégé par le corps latéral. Cette résistance mécanique est également assurée par des moyens de fixation du couvercle 6 sur le corps latéral 10, qui prennent ici la forme d'une pluralité d'éléments vissés 40 parallèles à l'axe 2. Ces éléments 40 traversent d'abord la périphérie de la partie principale d'obturation axiale 36, puis la partie de reconstitution 30, pour enfin traverser l'épaulement 16 et venir se visser dans l'extrémité supérieure de la partie 20b du corps latéral. Les éléments vissés sont espacés régulièrement autour de l'axe 2, et leurs têtes se trouvent dans des lamages 42 pratiqués à la surface extérieure 44 de la partie principale d'obturation axiale 36. Grâce à ces lamages 42, les éléments vissés 40 ne font pas saillie de cette partie d'obturation 36. Cela permet de venir assembler un second couvercle (non représenté) sur le corps latéral 10, par-dessus le couvercle 6, ou bien de rapprocher au plus près le fond 45 d'un capot amortisseur de choc 46 de la surface extérieure 44 de la partie principale d'obturation axiale 36. Ce capot 46, dit capot amortisseur de tête, prévoit en effet un fond 45 qui délimite un creux 48 dans lequel sont logées une portion de tête de la partie d'épaisseur réduite 20a, ainsi que la partie d'obturation 36 du couvercle 6. Ces deux éléments s'avèrent ainsi recouverts latéralement par le capot amortisseur de tête 46, étant par ailleurs précisé qu'un capot amortisseur de fond analogue 50 recouvre latéralement une portion de fond de la partie d'épaisseur supérieure 20b, ainsi que le fond 4.
L'emballage comprend également un système d'étanchéité enserré axialement entre l'épaulement 16 et une extrémité axiale inférieure de la partie de reconstitution 30. Il s'agit par exemple de deux joints 54 centrés sur l'axe 2 et agencés à l'interface entre les deux éléments précités, à l'intérieur de la couronne de fixation formée par les éléments vissés 40. Ces joints assurent le confinement du fût 13 dans la cavité de logement 12, qui forme alors une enceinte de confinement.
Avec cette conception particulière à la présente invention, la cavité 12 est ainsi délimitée axialement par le fond 4 et la portion principale d'obturation 36 du couvercle, et délimitée latéralement par les deux surfaces intérieures 34, 28. D'ailleurs, la surface intérieure 34 de l'anneau 30 délimite latéralement un tronçon axial supérieur de la cavité 12, de longueur L1 supérieure ou égale à 50 mm.
En configuration chargée de l'emballage, et lorsque le couvercle 6 est fixé sur le corps latéral 10 comme montré sur la figure 1, l'anneau de reconstitution 30 est plaqué axialement contre l'épaulement 16, via les éléments vissés 40. Dans cette configuration, le blindage est correctement assuré en partie supérieure du corps latéral 10, grâce à sa reconstitution d'épaisseur via l'anneau 30. La partie supérieure du fût 13 se situe alors en regard latéralement de cet anneau 30, avec un jeu radial préférentiellement faible entre eux deux. Un jeu axial faible est également observé entre le fût 13 reposant sur le fond 4 dans la position verticale de la figure 1, et la surface d'extrémité axiale 38 de la partie principale d'obturation 36 du couvercle 6.
Après le retrait du couvercle 6 opéré lors d'une opération de déchargement du fût 13, un espace annulaire 56 de la zone évidée 26 se crée entre la surface intérieure 24 de la partie d'épaisseur réduite 20a, et la surface extérieure d'une portion supérieure du fût 13. L'espace annulaire 56 présente ainsi une épaisseur radiale supérieure ou égale à 30 mm, et de préférence supérieure ou égale à 50 mm.
Cet espace annulaire 56, visible sur la figure 2 et délimité axialement vers le bas par l'épaulement 16, forme un accès latéral au fût 13 pour sa préhension. En effet, un dispositif de manutention 58 peut être introduit axialement dans cet espace annulaire 56 laissé libre et d'épaisseur radiale suffisante, pour être raccordé sur la surface latérale extérieure du fût 13. Il s'agit par exemple de pinces à fût ou d'un grappin 58, facilement insérable dans l'espace dédié 56, sans besoin de surdimensionner la largeur de l'emballage. Une fois l'accrochage réalisé, le fût 13 peut être extrait axialement de la cavité 12.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation préféré de l'invention, présentant de fortes similitudes avec le précédent mode. D'ailleurs, sur toutes les figures, les éléments portant les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires.
Dans cet autre mode de réalisation correspondant au cas a) précité, la principale différence réside dans la partie de reconstitution de corps latéral, qui n'est plus un anneau intégré au couvercle 6, mais qui est un anneau 30 indépendant du corps latéral 10 et du couvercle 6. Cet anneau 30 est en effet agencé axialement entre le couvercle 6 en forme de galette, et l'épaulement 16 séparant les deux parties 20a, 20b du corps 10.
Dans ce mode, le/les joints d'étanchéité 54 peuvent être déportés entre la première extrémité 10a du corps latéral 10, et la surface intérieure du couvercle 6 recouvrant cette extrémité. Comme il est préférentiellement prévu un lamage / évidement 62 au niveau de la première extrémité 10a pour recevoir le couvercle 6, les joints 54 sont ainsi agencés dans le fond de lamage de cette première extrémité 10a. De même, les éléments vissés de fixation 40 peuvent ici être agencés pour coopérer avec la portion de tête de la partie d'épaisseur réduite 20a, en traversant la périphérie du couvercle 6 ainsi que le fond de lamage défini par la première extrémité axiale 10a.
Enfin, dans ce mode, le couvercle 6 est également entièrement recouvert latéralement par la partie d'épaisseur réduite 20a, en étant intégralement logé dans le lamage / évidement 62 de la première extrémité axiale 10a. Dans le fond de lamage, en forme d'épaulement comme pour la surface de transition 16, le joint d'étanchéité 54 est par ailleurs situé à l'intérieur de la couronne de fixation formée par les éléments vissés 40.
La figure 5 représente encore un autre mode de réalisation, similaire aux précédents. Il correspond au cas c) précité, en présentant la particularité de disposer d'une partie de reconstitution de corps latéral 30 formée par deux éléments distincts.
Il s'agit d'une combinaison d'une portion primaire 30a présentant d'importantes ressemblances avec la partie de reconstitution 30 du mode des figures 1 à 3, et d'une portion secondaire 30b présentant d'importantes ressemblances avec la partie de reconstitution 30 du mode de la figure 4.
En effet, la portion primaire 30a fait partie intégrante du couvercle 6, qui comprend également la partie principale d'obturation axiale 36 de la cavité de logement 12. Plus précisément, la portion primaire 30a comporte tout d'abord une paroi latérale en forme d'anneau 70 de faible épaisseur, en saillie vers le fond à partir de la surface d'extrémité axiale 38 définie par la portion principale 36 du couvercle. L'anneau 70 est centré sur l'axe 2, et sa face interne forme la surface intérieure 34 délimitant radialement la cavité 12. A son extrémité axiale opposée à celle raccordée à la portion principale 36, l'anneau 70 porte fixement une bride de fixation 72. Celle-ci adopte une forme de disque de faible épaisseur centré sur l'axe 2, en saillie radialement vers l'extérieur à partir de l'anneau 70. Son étendue radiale correspond sensiblement à celle de l'épaulement 16, contre lequel elle est destinée à être en appui. Pour ce faire, les éléments vissés 40 forment une couronne dont chaque élément traverse la bride de fixation 72, puis l'épaulement 16 afin de plaquer ces deux éléments 72, 16 l'un contre l'autre. La longueur des éléments vissés 40, nécessaires à la fixation du couvercle 6, s'avère ainsi particulièrement réduite par rapport aux éléments similaires du cas b) représenté sur les figures 1 à 3.
Si la bride de fixation 72 est capable de reconstituer l'épaisseur du corps latéral 10 à proximité de l'épaulement 16, il subsiste après la fixation du couvercle 6 un espace annulaire 74 entre la surface intérieure 24, et ce même couvercle. Cet espace est entièrement ou partiellement comblé par la portion secondaire 30b de la partie de reconstitution 30. Cette portion secondaire 30b est indépendante du corps latéral 10 et du couvercle 6, comme la partie de reconstitution 30 du cas a) représenté sur la figure 4.
Elle prend la forme d'un autre anneau 30b dont l'une des extrémités axiales est en appui contre la bride 72 délimitant axialement l'espace annulaire 74, et dont l'autre extrémité axiale se situe proche ou dans le plan de la première extrémité 10a, et/ou proche ou dans le plan de la surface extérieure 44 de la partie principale d'obturation 36. Radialement, cet anneau 30b est situé entre la surface intérieure 24, et la surface radialement externe de l'ensemble formé par l'anneau 70 de la portion primaire 30a, et la partie principale 36 de ce couvercle. A cet égard, il est noté que la partie principale 36 et la portion primaire 30a peuvent être réalisées d'une seule pièce, ou plus préférentiellement par l'assemblage de plusieurs éléments les uns aux autres, de préférence par soudage.
Le blocage axial de l'anneau de reconstitution 30b s'effectue par le fond du capot amortisseur de tête 46, ou par la présence d'un couvercle additionnel (non représenté) recouvrant axialement le couvercle 6 et fixé sur le corps 10. Ce couvercle additionnel peut d'ailleurs être prévu dans tous les autres modes de réalisation décrits précédemment.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs et selon la portée définie par les revendications annexées. En particulier, les différents modes de réalisation préférés peuvent être combinés entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Emballage (1) pour le transport et/ou l'entreposage de matières radioactives, l'emballage délimitant une cavité de logement (12) destinée à recevoir un ensemble de matières radioactives (13), ladite cavité de logement étant définie au moins en partie par un corps latéral (10), un fond (4), et un couvercle (6) monté de manière amovible sur le corps latéral, le fond et le couvercle étant espacés l'un de l'autre le long d'un axe longitudinal (2) de l'emballage, et le corps latéral (10) s'étendant entre une première extrémité axiale (10a) du côté du couvercle (6) et une seconde extrémité axiale du côté du fond (4), caractérisé en ce que le corps latéral (10) présente une zone de changement d'épaisseur (14) définissant une surface de transition (16), le corps latéral comprenant une partie d'épaisseur réduite (20a) s'étendant de la surface de transition (16) vers la première extrémité axiale (10a) du corps latéral, ladite partie d'épaisseur réduite (20a) comprenant une surface intérieure (24) délimitant latéralement une zone évidée (26) du corps latéral, également délimitée axialement par la surface de transition (16), en ce que l'emballage comprend une partie de reconstitution de corps latéral (30) s'étendant autour de l'axe longitudinal (2), agencée de manière amovible dans ladite zone évidée (26), et présentant une surface intérieure (34) délimitant latéralement une partie de la cavité de logement (12), et en ce que les surfaces intérieures (24, 34) sont espacées l'une de l'autre de manière à présenter un écartement radial minimal supérieur à 30 mm.
2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de reconstitution de corps latéral (30) : a) est indépendante du corps latéral (10) et du couvercle (6) ; ou b) fait partie intégrante du couvercle (6) qui comprend également une partie principale d'obturation axiale (36) de la cavité de logement (12) définissant une surface d'extrémité axiale (38) de cette cavité, la partie de reconstitution de corps latéral (30) étant agencée en saillie axialement en direction du fond (4) à partir de la surface d'extrémité axiale (38) ; ou c) est formée par la combinaison d'une portion primaire (30a) et d'une portion secondaire (30b) de reconstitution de corps latéral, la portion primaire (30a) faisant partie intégrante du couvercle (6) qui comprend également une partie principale d'obturation axiale (36) de la cavité de logement (12) définissant une surface d'extrémité axiale (38) de cette cavité, la portion primaire (30a) comportant d'une part une paroi latérale (70) formant la surface intérieure (34) et agencée en saillie axialement en direction du fond (4) à partir de la surface d'extrémité axiale (38), et d'autre part une bride de fixation (72) agencée à une extrémité axiale de la paroi latérale (70) et destinée à être en appui contre la surface de transition (16), la portion secondaire (30b) étant indépendante du corps latéral (10) et du couvercle (6), et agencée radialement entre la surface intérieure (24) de la partie d'épaisseur réduite (20a) du corps latéral, et l'ensemble formé par la paroi latérale (70) de la portion primaire (30a) du couvercle et la partie principale (36) de ce couvercle.
3. Emballage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (40) du couvercle (6) sur le corps latéral (10), les moyens de fixation traversant la partie de reconstitution de corps latéral (30) ainsi que la surface de transition (16) du corps latéral d'emballage.
4. Emballage selon la revendication 3 combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cas c), lesdits moyens de fixation (40) traversent la bride de fixation de la portion primaire (30a) de la partie de reconstitution de corps latéral (30).
5. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un système d'étanchéité (54) est enserré axialement entre la surface de transition (16) du corps latéral, et une extrémité axiale de la partie de reconstitution de corps latéral (30).
6. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (6) est intégralement recouvert latéralement par la partie d'épaisseur réduite (20a) du corps latéral.
7. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un couvercle additionnel fixé sur le corps latéral (10).
8. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capot amortisseur de choc (46) recouvrant au moins une partie du couvercle (6), ainsi que la première extrémité axiale (10a) du corps latéral (10).
9. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface intérieure (34) de la partie de reconstitution de corps latéral (30) délimite latéralement un tronçon axial de la cavité de logement, le tronçon axial s'étendant sur une longueur axiale (Ll) supérieure ou égale à 50 mm.
10. Emballage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de transition (16) du corps latéral forme un épaulement intérieur.
11. Colis (100) comprenant un emballage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, chargé d'un ensemble de matières radioactives (13) logé dans la cavité de logement (12), l'ensemble de matières radioactives (13), de préférence sous forme de fût, se situant en partie en regard latéralement de la partie de reconstitution de corps latéral (30).
12. Procédé de déchargement d'un ensemble de matières radioactives (13) logé dans la cavité de logement (12) d'un emballage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- retrait du couvercle (6) et de la partie de reconstitution de corps latéral (30), de manière à libérer un espace annulaire (56) de la zone évidée (26) entre la surface intérieure (24) de la partie d'épaisseur réduite (20a), et la surface extérieure d'une portion supérieure de l'ensemble (13) ; - introduction du dispositif de manutention (58) dans l'espace annulaire (56), pour le raccorder sur la surface latérale extérieure de l'ensemble (13) ; et
- extraction de l'ensemble (13) en dehors de la cavité (12), à l'aide du dispositif de manutention (58).
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