WO2020193908A1 - Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives - Google Patents

Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives Download PDF

Info

Publication number
WO2020193908A1
WO2020193908A1 PCT/FR2020/050556 FR2020050556W WO2020193908A1 WO 2020193908 A1 WO2020193908 A1 WO 2020193908A1 FR 2020050556 W FR2020050556 W FR 2020050556W WO 2020193908 A1 WO2020193908 A1 WO 2020193908A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
basket
spacing
longitudinal
stage
eei
Prior art date
Application number
PCT/FR2020/050556
Other languages
English (en)
Inventor
Fabien LE STUM
Pierre Teyssier
Benjamin Kerr
Original Assignee
Tn International
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tn International filed Critical Tn International
Publication of WO2020193908A1 publication Critical patent/WO2020193908A1/fr

Links

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
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008—Containers for fuel elements
    • G21F5/012—Fuel element racks in the containers
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to the field of transport and / or storage of radioactive materials, for example spent cluster guides from a nuclear reactor, or else irradiated fuel assemblies.
  • the invention relates more particularly to a storage basket intended to receive these radioactive materials.
  • a storage basket intended to receive these radioactive materials.
  • Such a basket is known to be placed in the cavity of a transport and / or storage packaging, this cavity forming a containment enclosure for radioactive materials.
  • radioactive material storage baskets are known. These designs can be based, for example, on the use of stacked transverse cakes. Another known design resides in the use of stacked and intersecting structures. In all cases, the components of the basket define longitudinal housings, usually parallel, in which the radioactive materials are housed. This allows the basket to fulfill one of its primary functions, namely to retain radioactive material in the cavity of the package.
  • Each basket is designed to receive a given type of radioactive material, with precise dimensions and intrinsic characteristics. Therefore, to accommodate another type of radioactive material, it is usually necessary to have a basket of different geometry. These constraints thus remain all the higher as there are radioactive materials of different types.
  • transverse support structure for baskets intended to house cluster guides, there is generally provided within this basket a transverse support structure for these cluster guides.
  • This transverse support structure for the cluster guides is intended to serve as a stop for the junction between the lower part and the upper part of the guides, so that the latter rest by gravity in the basket, on this same transverse support structure.
  • the height of the basket under the transverse guide support structure is adapted to the length of the lower part of these guides.
  • the invention relates to a storage basket with interchangeable configuration, the basket being intended to be housed in a packaging for transporting and / or storing radioactive materials, and intended to receive at less longitudinal radioactive assembly extending parallel to a longitudinal direction of the basket, the basket comprising a plurality of transverse structures following one another in the longitudinal direction and comprising, at least for some of them, at least one orifice intended to be traversed by at least one longitudinal radioactive assembly, the transverse structures being provided in a number N corresponding to an integer greater than or equal to three, and arranged so that between at least two directly consecutive transverse structures in the longitudinal direction, at least one of which comprises the at least one orifice, the basket comprises a plurality of devices for longitudinal spacing of the two transverse structures, the devices being independent, spaced transversely from one another, and each comprising at least two elementary spacing members following one another in the longitudinal direction.
  • the basket has a modularity which allows it to adopt several distinct configurations, making it capable of adapting to radioactive materials of different types, without changing the height of the basket.
  • the number of elementary spacing members can be adapted between each set of two directly consecutive transverse structures, so that they adopt a precise and adjustable position in the longitudinal direction of the basket.
  • a basket parts kit can allow for the realization of separate and interchangeable designs, selected based on one or more criteria such as form of the radioactive materials to be housed, their maximum radiation zone, their maximum heat zone, or even their mass distribution.
  • the kit then advantageously benefits from a very broad spectrum of use, compared to a conventional basket generally suitable for housing a single type of radioactive material.
  • the invention also has at least one of the following optional characteristics, taken individually or in combination.
  • the basket is produced by the alternation, in the longitudinal direction of the basket, of structural stages and of spacing stages of the structural stages, each structural stage being formed by one of the transverse structures or by a stack of transverse structures. in contact with each other, and each spacing stage preferably comprising at least two independent longitudinal spacers.
  • At least two spacing stages are each formed by a plurality of independent longitudinal spacing devices, spaced transversely from one another, and each comprising at least two elementary spacing members following one another in the longitudinal direction.
  • At least one spacing stage is formed by independent longitudinal spacing devices, spaced transversely from one another, and each comprising at least two elementary spacing members of different heights and following one another in the longitudinal direction.
  • At least one elementary spacing member of one of the spacing stages has a height different from the height of at least one elementary spacing member of another spacing stage.
  • Each spacing device takes the form of a column or a pillar, solid or hollow.
  • the columns / pillars are aligned so as to form a plurality of extended columns / pillars each extending the full height of the basket between the two opposite transverse end structures of the basket, and each being interrupted by the transverse structures arranged between the transverse end structures of the basket.
  • These alignments allow longitudinal continuity which is beneficial for the absorption of mechanical forces. Nevertheless, the columns / pillars could not be aligned from one spacing floor to another directly consecutive spacing floor, without departing from the scope of the invention.
  • At least one of the extended columns / one of the extended pillars is crossed by a tie rod. This configuration facilitates the assembly of the basket.
  • each elementary spacing member has a height greater than or equal to 1 cm.
  • Each transverse structure is made in one piece, or by assembling several elements, for example stacked and crisscrossed.
  • the basket has longitudinal liners passing through the transverse structures and defining housings for the longitudinal radioactive assemblies.
  • the housings can be defined directly by the orifices of the transverse structures of the basket, without departing from the scope of the invention.
  • the subject of the invention is also an assembly comprising a packaging for the transport and / or storage of radioactive materials defining a housing cavity, as well as a storage basket as described above, housed in said cavity.
  • the subject of the invention is also a package comprising such an assembly, as well as longitudinal radioactive assemblies housed in the storage basket.
  • the subject of the invention is a method for changing the configuration of a storage basket, starting from a basket according to the invention and having a first basket configuration in which at least one given spacing stage comprises a plurality of longitudinal spacing devices each comprising at least two elementary spacing members following one another in the longitudinal direction of the basket, the method comprising modifying the basket according to the first configuration so as to move at least one of the members spacing elements of each of the spacing devices of the given stage, towards another spacing stage, in order to end up with a basket having a second basket configuration distinct from the first.
  • This second configuration may correspond to a basket design covered or not by the invention of the basket as defined above.
  • this change of configuration may also involve the displacement of other elementary spacing members, without departing from the scope of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view in longitudinal axial section of a package comprising a packaging for the storage and / or transport of radioactive materials, housing a storage basket according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view in longitudinal axial section of the basket, according to a first preferred embodiment and adopting a first configuration
  • FIG. 3 shows a perspective view of a transverse structure fitted to the basket of the previous figure, the structure being in a first embodiment
  • FIG. 3a shows a perspective view of a transverse structure fitted to the basket of the previous figure, the structure being in a second embodiment
  • FIG. 4 shows a perspective view of an elementary spacing member fitted to the basket of the previous figure, the structure being in a first embodiment
  • FIG. 5 shows a perspective view of an elementary spacer member according to a second embodiment
  • FIG. 6 shows a view similar to that of Figure 2, with the basket being in a second configuration
  • FIG. 7 shows a view similar to that of Figure 2, with the basket being in another second configuration
  • FIG. 8 shows a schematic view in longitudinal axial section of the basket, according to a second preferred embodiment and adopting a first configuration
  • FIG. 9 shows a view similar to that of FIG. 8, with the basket having a second configuration
  • FIG. 10 shows a schematic view in longitudinal axial section of the basket, according to a third preferred embodiment and adopting a first configuration
  • FIG. 11 shows a view similar to that of FIG. 10, with the basket having a second configuration
  • FIG. 12 shows a schematic view in longitudinal axial section of the basket, according to a fourth preferred embodiment and adopting a first configuration
  • FIG. 13 shows a view similar to that of Figure 12, with the basket being in a second configuration
  • FIG. 14 shows a schematic view in longitudinal axial section of the basket, according to a fifth preferred embodiment and adopting a first configuration
  • FIG. 15 shows a view similar to that of Figure 14, with the basket being in a second configuration.
  • a package 100 comprising a packaging 200 for transporting and / or storing radioactive materials defining a housing cavity 2, as well as a storage basket 1 housed in this. cavity.
  • the packaging 200 is shown in a vertical storage position, in which its longitudinal axis 4 is oriented vertically. It is the same for the storage basket 1, sharing the same longitudinal axis 4. The latter is parallel to the longitudinal direction or direction of the height of the basket and of the packaging, shown diagrammatically by the arrow 8.
  • the packaging 200 comprises a packaging bottom 5 opposite a removable cover 6 in the direction 8.
  • the packaging 200 comprises a lateral body 10 extending around this axis 4.
  • the opposite axial ends of the side body 10 may be covered by shock absorbing covers 11, shown in dotted lines in FIG. 1.
  • the bottom 5 and the cover 6 axially delimit a housing cavity 12 within which the basket 1 is received, itself receiving longitudinal radioactive assemblies 13.
  • these longitudinal assemblies 13 can be cluster guides. spent from a nuclear reactor, also called cluster guide tubes (TGG), or even irradiated or fresh fuel assemblies, or even quivers of radioactive waste.
  • TGG cluster guide tubes
  • the basket 1 allows the housing of several longitudinal assemblies 13, but it could alternatively be designed to receive only a single assembly 13, without departing from the scope of the invention.
  • the longitudinal assemblies 13 When the longitudinal assemblies 13 are held by the basket 1 in the cavity 12 as shown diagrammatically in FIG. 1, they form with the packaging 200 the aforementioned package 100.
  • the housing cavity 12 is also delimited laterally by the lateral body 10.
  • the cavity 12 of the packaging 200 forms a sealed containment enclosure for the longitudinal assemblies 13, unlike the basket 1 which will be described below, and whose housings which it defines for holding the assemblies 13 are generally open in the cavity 12.
  • the lateral body 10 of the packaging 200 is usually provided to fulfill, in addition to a function of mechanical resistance, a function of radiological protection as well as a function of heat transfer radially outwards. .
  • FIG. 2 shows basket 1 in more detail. It is in the form of a first preferred embodiment of the invention.
  • the basket 1 has a modular design, namely that it can easily change configurations, and this while maintaining the same height adapted to the housing cavity of the packaging. .
  • the basket 1, with interchangeable configuration, is shown in a first configuration in this figure 2. Its design is based on the alternation, in the direction of the height 8, of structural floors referenced ESi, and spacing floors referenced EEi used to space the structural floors ESi. The design of the basket makes it possible to climb the floors one by one, starting from the bottom or from the head.
  • the stages ESi, EEi are simply stacked on top of one another in direction 8, then held together by fixing means which will be described below.
  • the stages ESi, EEi may have identical or different heights, even if preferably at least two of the spacing stages EEi have two different heights.
  • the basket according to the first configuration comprises five structural stages ES1-ES5, arranged alternately with four spacing stages EE1-EE4.
  • the number N of structural stages ESi may nevertheless vary, while remaining greater than or equal to three.
  • the spacing stages EEi are, by design of the basket, provided in a number N-1.
  • each structural stage ESi is constituted by a single transverse structure 20, which extends in a plane substantially orthogonal to the longitudinal axis 4.
  • the transverse structure 20 can be made in one piece, that is to say in one piece or in one piece, thus adopting the shape of a wafer whose thickness is typically between 1 and 15 cm.
  • This shape is preferably adopted for the stages ES2-ES5 of the basket of FIG. 2.
  • the alternative shown in FIG. 3a provides for a transverse structure 20 produced by assembling several elements, for example elements 22 stacked and intersecting. This shape is preferably adopted for the bottom stage ESI of the basket of FIG. 2, and its more substantial thickness is typically between 5 and 200 cm.
  • the transverse structures 20 have an external geometry of a shape complementary to that of the housing cavity of the packaging, here the general shape of a disc or cylinder of circular section. These structures 20 also have through orifices 24, intended to be crossed by the longitudinal radioactive assemblies 13 when the latter are loaded into the basket. Each structure 20 thus has a number of orifices 24 corresponding to the number of radioactive assemblies 13 to be loaded into the basket. These orifices 24 are provided on all the transverse structures 20 of the basket, except possibly on that of the bottom and / or on that of the head. As can be seen in FIG. 2, the orifices 24 of the various transverse structures 20 are aligned in groups so as to define housings for the radioactive assemblies 13, of complementary shape.
  • the latter can be maintained directly in the orifices 24 at each structural stage ESi of the basket, as has been shown schematically with the assembly 13 on the left of FIG. 2.
  • the orifices 24 can be used to hold liners 26. crossing the structural stages ESi and each extending over the entire height of the basket, or substantially over the entire height.
  • the sleeve 26 itself which internally defines a housing 28 for receiving a radioactive assembly 13 of identical or substantially identical length, as has been shown diagrammatically with the assembly 13 on the right of the figure. 2.
  • the longitudinal radioactive assemblies 13 are arranged parallel to the direction 8 and to the longitudinal axis 4 of the basket.
  • the spacing stages EEi are for their part specific to the present invention, each being produced by a plurality of longitudinal spacers 30 independent of one another, and spaced transversely from one another.
  • the spacing devices 30 form discrete entities, not connected to each other, and which can therefore be mounted successively or simultaneously on the transverse structure 20 which is attached to them. is directly lower in the stack of parts of the basket.
  • the number of devices 30 per stage EEi is preferably greater than or equal to two, for example two, three, four, five or six. These devices 30 are preferably arranged at the periphery of the basket, preferably being regularly distributed circumferentially around the longitudinal axis 4.
  • Each spacing device 30 is formed by one or more elementary spacing members 32a, 32b succeeding each other in direction 8.
  • the members 32 are for example simply stacked on top of each other, that is to say, superimposed in direction 8. They are preferably each made in a single piece, taking the form of a hollow column as shown in FIG. Figure 4, or that of a hollow pillar as shown in Figure 5. The sections of this column / this pillar may nevertheless differ from those shown in Figures 4 and 5, without departing from the scope of the invention.
  • each rod 40 comprises a bottom cooperating with the structure 20 forming the ESI stage and a threaded head cooperating with a tightening nut 41.
  • the bottom and the head of the tie rod are connected by the rod of this tie rod which passes through all the stages of the basket. More precisely, each tie rod 40 passes through all the structural stages ESi, as well as each elementary member 32a, 32b of a spacer device 30 of each spacer stage EEi.
  • the elementary members 32a, 32b are aligned in groups in direction 8, so as to form extended columns / extended pillars 44, each extending / each at least over the height of the basket between the two opposite end transverse structures of this basket.
  • these extended columns / pillars 44, crossed by the tie rods 40 are interrupted by the transverse structures 20 at the level of parts thereof having passages 46 allowing the crossing of the tie rods 40.
  • each tie rod 40 By applying a compressive force through the clamping nut 41, each tie rod 40 contributes to maintaining the stages EEi, ESi against each other.
  • the formation of extended columns / pillars 44 ensure continuity in the absorption of the longitudinal forces flowing through the basket.
  • only two distinct types of elementary spacers are used. These are members 32a of the same height Hl, and members 32b of the same height H2 less than the height Hl. Other types of members could nevertheless equip the spacing devices 30, without departing from the scope of the invention. All the members 32a, 32b preferably have the same outside diameter.
  • the heights H1, H2 of the members 32a, 32b are preferably greater than or equal to 1 cm.
  • the devices 30 are all made with the same elementary member or with the same combination of elementary members, so that each spacing stage EEi has a uniform height between the two transverse structures 20 arranged on either side.
  • the number and height of the elementary members 32a, 32b are chosen at each spacing stage EEi as a function of the desired position for each of the transverse structures 20, in the direction 8. In the first configuration of the basket, it is listed below. Below, for each stage EEi, the number and type of elementary members per spacing device 30:
  • Stage EE1 a single organ 32b
  • Stage EE3 a single unit 32a
  • Stage EE4 a single unit 32b.
  • This first configuration can be adopted to best suit one or more criteria of certain radioactive assemblies 13 to be housed in the basket, such as the shape of these assemblies 13, their maximum radiation zone, their maximum heat zone, or even their mass distribution.
  • the design of the latter can easily be changed so that the latter adopts a second configuration distinct from the first.
  • the method for changing the configuration then consists, in general, in moving one or more elementary members 32a, 32b from one spacing stage to another, it being understood that this operation may concern one or more stages of the basket.
  • the objective residing, as for the first configuration, to arrive at a second configuration which best suits one or more criteria of another type of radioactive assemblies 13 to be housed in the basket, such as the shape of these assemblies 13, their maximum radiation zone, their maximum heat zone, or even their mass distribution.
  • FIG. 6 represents the result of the implementation of such a method, in which the elementary members 32a, 32b of the stages EE3 and EE4 have been inverted.
  • Stage EE3 a single unit 32b
  • Stage EE4 a single unit 32a.
  • FIG. 7 represents the result of the implementation of another method, specific to the invention, aimed at moving one of the two elementary spacing members 32b of each of the spacing devices 30 of the stage EE2 , towards the stage EE1 so that the latter presents for each of its own devices 30 two elementary members 32b stacked.
  • Stage EE2 a single unit 32b;
  • Stage EE3 a single unit 32a
  • Stage EE4 a single unit 32b.
  • FIG. 8 represents a basket 1 according to a second preferred embodiment, with this basket having a first configuration. It has six structural stages ES1-ES6, and five stages of spacing EE1-EE5. The latter are also produced using two types of elementary spacing members 32a, 32b, always of different heights Hl, H2.
  • the number and height of the elementary members 32a, 32b are chosen at each spacing stage EEi as a function of the desired position for each of the transverse structures 20.
  • the structural stage ES3 here performs a shielding function, of the neutron shielding type and / or with respect to a gamma radiation emitted by the radioactive assemblies 13. Consequently, this structural stage of greater height than the other stages ESi, and produced by a single transverse structure 20 or by the stacking of several of them in contact with each other, is located in line with the maximum radiation zone 13a of the assemblies 13.
  • Stage EEI a single organ 32a
  • Stage EE2 a single unit 32a;
  • Stage EE4 a single unit 32a
  • Stage EE5 a single unit 32a.
  • the elementary members 32a, 32b can be moved to adapt the longitudinal position of the shielding stage ES3.
  • transverse structures 20 are dedicated to the transmission of heat from the radioactive assemblies 13 to the packaging, and / or to provide a mechanical resistance function aimed at best distributing the transverse forces on the basket housings, these structures 20 must be arranged as best as possible in relation to the zone 13b with the most mass of these assemblies.
  • This zone 13b is represented in FIG. 10 showing the basket according to a third preferred embodiment, and being presented according to a first configuration.
  • Basket 1 has seven structural stages ES1-ES7, and six stages of spacing EE1-EE6. The latter are also produced using two types of elementary spacing members 32a, 32b, always of different heights Hl, H2.
  • the number and height of the elementary members 32a, 32b are chosen at each stage of spacing EEi as a function of the position desired for each of the transverse structures 20, the functions of which have been described above.
  • Stage EEI a single organ 32a
  • Stage EE2 a single unit 32a;
  • Stage EE6 a single unit 32a.
  • the elementary members 32a, 32b can be moved to adapt the longitudinal position of heat transfer / mechanical strength stages ES3-ES5. For example, these stages can be brought closer to each other when the bulkier zone 13b extends over a smaller longitudinal extent of the radioactive assemblies 13, as has been shown diagrammatically in FIG. 11 representing the basket according to a second configuration.
  • the preferred embodiments described so far are more applicable to housing spent fuel assemblies in the basket.
  • the fourth preferred embodiment shown in Figures 12 and 13 is preferably applied to the housing of cluster guides 13.
  • FIG. 12 represents the basket 1 according to a first configuration. It has five structural stages ES1-ES5, and four stages of spacing EE1-EE4. The latter are also produced using two types of elementary spacing members 32a, 32b, always of different heights Hl, H2.
  • the penultimate structural stage ES4 is formed by a transverse structure 20 forming a support for the cluster guides 13.
  • the latter are formed.
  • the axial stop 50 for example in the form of a shoulder, is thus intended to come into abutment on the upper surface of the transverse structure of the penultimate structural stage ES4, so that the guides 13 rest by gravity on the same. structure 20.
  • This in direction 8 must be adapted so that the part upper 13 'of guides 13 does not project upwardly outside the basket, and so that the lower part 13 "does not come into abutment on the bottom of the basket or on the bottom of the packaging.
  • the first configuration of the basket 1 is adapted to meet the previous conditions, in the context of housing a first type of cluster guides 13 shown in FIG. 12. In this first configuration, it is listed below, for each stage. EEi, the number and type of elementary members per spacing device 30:
  • Stage EEI a single organ 32a; - Floor EE2: two units 32a stacked;
  • Stage EE3 a stack of a member 32a and two members 32b;
  • Stage EE4 a single unit 32a.
  • the basket can be brought into a second configuration shown in FIG. 13.
  • one of the two members 32b of each device 30 of the EE3 stage has been moved to stack on or under the member 32a of each device 30 of the EE4 stage.
  • the transverse support structure 20 of the penultimate structural stage ES4 is thus lowered compared to the first configuration.
  • FIG. 14 represents a fifth preferred embodiment of the invention, in a first configuration comprising six structural stages ES1-ES6, and five spacing stages EE1-EE5.
  • the latter are also produced using two types of elementary spacing members 32a, 32b, always of different heights Hl, H2.
  • Hl height
  • H2 height
  • Stage EEI a single organ 32a
  • Stage EE2 a single unit 32a;
  • Stage EE5 a single unit 32a.
  • the second configuration of this basket 1, shown in FIG. 15, shows that the change of configuration is not limited to an inversion of elementary members between the spacing stages EEi. Indeed, other parts can be added with respect to the first configuration, just as some parts of the latter can be removed, and not retained in another configuration. Therefore, not all kit parts are necessarily implemented in all possible basket configurations.
  • a new transverse structure 20 is added, to form an additional structural stage.
  • this new structure 20 replaces one of the five elementary members 32b of each device 30 of the stage EE3 of the first configuration.
  • the basket 1 has seven structural stages ES1-ES7, and six spacing stages EE1-EE6. It is listed below, for each stage EEi, the number and type of elementary members per spacing device 30:
  • Stage EEI a single organ 32a
  • Stage EE2 a single unit 32a;
  • Stage EE3 the succession of two organs 32b;
  • Stage EE6 a single unit 32a.
  • This principle makes it possible in particular to modulate the number of stages EEi, ESi from one configuration to another, while maintaining an identical basket height.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Stackable Containers (AREA)
  • Packging For Living Organisms, Food Or Medicinal Products That Are Sensitive To Environmental Conditiond (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un panier de rangement (1) à configuration interchangeable, destiné à être logé dans un emballage (200) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, le panier comprenant une pluralité de structures transversales (20) se succédant selon la direction longitudinale (8) et étant prévues dans un nombre N correspondant à un entier supérieur ou égal à trois, et agencées de sorte qu'entre au moins deux structures transversales (20), le panier comporte une pluralité de dispositifs (30) d'espacement longitudinal des deux structures transversales (20), les dispositifs (30) étant indépendants, espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) se succédant selon la direction (8).

Description

DESCRIPTION
TITRE :
PANIER DE RANGEMENT A CONFIGURATION INTERCHANGEABLE POUR EMBALLAGE DE TRANSPORT ET/OU D'ENTREPOSAGE DE MATIERES RADIOACTIVES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine du transport et/ou de l'entreposage de matières radioactives, par exemple des guides de grappe usés d'un réacteur nucléaire, ou bien des assemblages de combustible irradiés.
L'invention se rapporte plus particulièrement à un panier de rangement destiné à recevoir ces matières radioactives. Un tel panier est connu pour être placé dans la cavité d'un emballage de transport et/ou d'entreposage, cette cavité formant une enceinte de confinement des matières radioactives.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
De l'art antérieur, il est connu de nombreuses conceptions de paniers de rangement de matières radioactives. Ces conceptions peuvent être basées, par exemple, sur l'emploi de galettes transversales empilées. Une autre conception connue réside dans l'emploi de structures empilées et entrecroisées. Dans tous les cas, les éléments constitutifs du panier définissent des logements longitudinaux, habituellement parallèles, dans desquels sont logées les matières radioactives. Cela permet au panier de remplir l'une de ses fonctions premières, à savoir le maintien des matières radioactives dans la cavité de l'emballage.
Chaque panier présente une conception destinée à recevoir un type donné de matières radioactives, avec des dimensions et des caractéristiques intrinsèques précises. Dès lors, pour loger un autre type de matières radioactives, il est habituellement nécessaire de disposer d'un panier de géométrie différente. Ces contraintes demeurent ainsi d'autant plus élevées qu'il existe de matières radioactives de différents types.
A titre d'exemple, pour les paniers destinés à loger des guides de grappe, il est généralement prévu au sein de ce panier une structure transversale de support de ces guides de grappe. Cette structure transversale de support des guides de grappe est destinée à servir de butée pour la jonction entre la partie inférieure et la partie supérieure des guides, afin que ces derniers reposent par gravité dans le panier, sur cette même structure transversale de support. Généralement, la hauteur du panier sous la structure transversale de support des guides est adaptée à la longueur de la partie inférieure de ces guides. Avec une telle réalisation, il n'est généralement pas envisageable de loger des guides de grappe de conceptions différentes, en particulier lorsque la jonction entre leurs parties inférieure et supérieure se trouve à un endroit différent de celui des guides pour lesquels le panier a été initialement conçu. En effet, cela pourrait entraîner un appui non désiré des guides dans le fond du panier ou de l'emballage au lieu d'obtenir leur suspension sur la structure transversale de support, et /ou entraîner un dépassement de la partie supérieure de ces guides au-delà du panier, vers le haut. Dans les deux cas, le transport et/ou l'entreposage de ces guides de conceptions différentes ne pourrait être envisagé avec ce même panier. Un autre panier de rangement, de conception différente et adaptée à celle de ces guides de grappe, serait ainsi requis.
Cette problématique se rencontre dans de nombreuses autres circonstances, par exemple lorsque le panier remplit également une fonction de protection radiologique, et que les structures dédiées doivent se trouver au droit de la zones des matières radioactives qui génèrent le plus de rayonnement. Cette zone à fort rayonnement peut varier d'un type de matières radioactives à un autre, de sorte que des paniers de conceptions différentes sont nécessaires. Il en est de même lorsque le panier remplit une fonction de transfert thermique vers l'emballage, et/ou une fonction de résistance mécanique visant à répartir au mieux les efforts transverses sur les logements de panier, en fonction de la répartition massique des matières radioactives dans ces logements. EXPOSÉ DE L'INVENTION
Pour répondre au problème identifié ci-dessus, l'invention a pour objet un panier de rangement à configuration interchangeable, le panier étant destiné à être logé dans un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, et destiné à recevoir au moins ensemble radioactif longitudinal s'étendant parallèlement à une direction longitudinale de panier, le panier comprenant une pluralité de structures transversales se succédant selon la direction longitudinale et comprenant, au moins pour certaines d'entre elles, au moins un orifice destiné à être traversé par au moins un ensemble radioactif longitudinal, les structures transversales étant prévues dans un nombre N correspondant à un entier supérieur ou égal à trois, et agencées de sorte qu'entre au moins deux structures transversales directement consécutives selon la direction longitudinale, dont au moins l'une comprend l'au moins un orifice, le panier comporte une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal des deux structures transversales, les dispositifs étant indépendants, espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement se succédant selon la direction longitudinale.
Ainsi, le panier présente une modularité qui lui permet d'adopter plusieurs configurations distinctes, le rendant capable de s'adapter à des matières radioactives de différents types, sans changer la hauteur du panier. En particulier, il est prévu de séparer deux structures transversales directement consécutives, avec des dispositifs d'espacement présentant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement se succédant selon la direction longitudinale du panier. Cela permet d'obtenir entre ces deux structures transversales un écartement supérieur à celui qui découlerait de la présence de seulement l'un de ces deux organes élémentaires au sein de chacun de ces mêmes dispositifs d'espacement.
Par ailleurs, l'écartement inférieur entre ces deux structures transversales, résultant de la présence d'un unique organe élémentaire au sein de chaque dispositif d'espacement, pourrait être adopté pour l'obtention d'une autre configuration de panier destinée à un autre type de matières radioactives.
De manière plus générale, le nombre d'organes élémentaires d'espacement peut être adapté entre chaque ensemble de deux structures transversales directement consécutives, de façon à ce que celles-ci adoptent une position précise et modulable selon la direction longitudinale de panier.
De ce fait, un kit de pièces de panier peut permettre la réalisation de conceptions distinctes et interchangeables, retenues en fonction d'un ou plusieurs critères comme la forme des matières radioactives à loger, leur zone de rayonnement maximal, leur zone de chaleur maximale, ou encore leur répartition massique.
Le kit bénéfice alors avantageusement d'un spectre d'utilisation très étendu, comparativement à un panier conventionnel généralement adapté au logement d'un seul type de matières radioactives.
L'invention présente par ailleurs au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Le panier est réalisé par l'alternance, selon la direction longitudinale de panier, d'étages structurels et d'étages d'espacement des étages structurels, chaque étage structurel étant formé par l'une des structures transversales ou par un empilement de structures transversales au contact les unes des autres, et chaque étage d'espacement comprenant de préférence au moins deux dispositifs d'espacement longitudinal indépendants.
Au moins deux étages d'espacement sont chacun formé par une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal indépendants, espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement se succédant selon la direction longitudinale.
Au moins un étage d'espacement est formé par des dispositifs d'espacement longitudinal indépendants, espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement de hauteurs différentes et se succédant selon la direction longitudinale.
Au moins un organe élémentaire d'espacement de l'un des étages d'espacement présente une hauteur différente de la hauteur d'au moins un organe élémentaire d'espacement d'un autre étage d'espacement.
Chaque dispositif d'espacement prend la forme d'une colonne ou d'un pilier, plein ou creux. De préférence, les colonnes / piliers sont alignés de manière à former une pluralité de colonnes étendues / piliers étendues s'étendant chacune / chacun sur toute la hauteur du panier entre les deux structures transversales d'extrémité opposées du panier, et étant chacune / chacun interrompu(e) par les structures transversales agencées entre les structures transversales d'extrémité du panier. Ces alignements permettent une continuité longitudinale bénéfique pour la reprise des efforts mécaniques. Néanmoins, les colonnes / piliers pourraient ne pas être alignés d'un étage d'espacement à une autre étage d'espacement directement consécutif, sans sortir du cadre de l'invention.
Selon un mode de réalisation préféré, au moins l'une des colonnes étendues / l'un des piliers étendus est traversé(e) par un tirant de fixation. Cette configuration facilite l'assemblage du panier.
De préférence, chaque organe élémentaire d'espacement présente une hauteur supérieure ou égale à 1 cm.
Chaque structure transversale est réalisée d'un seul tenant, ou par l'assemblage de plusieurs éléments, par exemple empilés et entrecroisés.
Le panier comporte des chemises longitudinales traversant les structures transversales et définissant des logements pour les ensembles radioactifs longitudinaux. Alternativement, les logements peuvent être définis directement par les orifices des structures transversales du panier, sans sortir du cadre de l'invention.
L'invention a également pour objet un ensemble comprenant un emballage de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives définissant une cavité de logement, ainsi qu'un panier de rangement tel que décrit ci-dessus, logé dans ladite cavité.
L'invention a aussi pour objet un colis comprenant un tel ensemble, ainsi que des ensembles radioactifs longitudinaux logés dans le panier de rangement.
Enfin, l'invention a pour objet un procédé de changement de configuration d'un panier de rangement, en partant d'un panier selon l'invention et se présentant selon une première configuration de panier dans laquelle au moins un étage d'espacement donné comprend une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement se succédant selon la direction longitudinale de panier, le procédé comprenant la modification du panier selon la première configuration de manière à déplacer au moins l'un des organes élémentaires d'espacement de chacun des dispositifs d'espacement de l'étage donné, vers un autre étage d'espacement, afin d'aboutir à un panier se présentant selon une seconde configuration de panier distincte de la première. Cette seconde configuration peut correspondre à une conception de panier couverte ou non par l'invention de panier telle que définie ci-dessus. Bien entendu, ce changement de configuration peut également impliquer le déplacement d'autres organes élémentaires d'espacement, sans sortir du cadre de l'invention.
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 ;
[Fig. 1] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale d'un colis comprenant un emballage pour l'entreposage et/ou le transport de matières radioactives, logeant un panier de rangement selon l'invention ;
[Fig. 2] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale du panier, selon un premier mode de réalisation préféré et adoptant une première configuration ;
[Fig. 3] représente une vue en perspective d'une structure transversale équipant le panier de la figure précédente, la structure se présentant selon une première réalisation ;
[Fig. 3a] représente une vue en perspective d'une structure transversale équipant le panier de la figure précédente, la structure se présentant selon une seconde réalisation ; [Fig. 4] représente une vue en perspective d'un organe élémentaire d'espacement équipant le panier de la figure précédente, la structure se présentant selon une première réalisation ;
[Fig. 5] représente une vue en perspective d'un organe élémentaire d'espacement selon une seconde réalisation ;
[Fig. 6] représente une vue similaire à celle de la figure 2, avec le panier se présentant selon une seconde configuration ;
[Fig. 7] représente une vue similaire à celle de la figure 2, avec le panier se présentant selon une autre seconde configuration ;
[Fig. 8] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale du panier, selon un second mode de réalisation préféré et adoptant une première configuration ;
[Fig. 9] représente une vue similaire à celle de la figure 8, avec le panier se présentant selon une seconde configuration ; [Fig. 10] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale du panier, selon un troisième mode de réalisation préféré et adoptant une première configuration ;
[Fig. 11] représente une vue similaire à celle de la figure 10, avec le panier se présentant selon une seconde configuration ;
[Fig. 12] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale du panier, selon un quatrième mode de réalisation préféré et adoptant une première configuration ;
[Fig. 13] représente une vue similaire à celle de la figure 12, avec le panier se présentant selon une seconde configuration ;
[Fig. 14] représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale du panier, selon un cinquième mode de réalisation préféré et adoptant une première configuration ;
[Fig. 15] représente une vue similaire à celle de la figure 14, avec le panier se présentant selon une seconde configuration.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence tout d'abord à la figure 1, il est représenté un colis 100 comprenant un emballage 200 de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives définissant une cavité de logement 2, ainsi qu'un panier de rangement 1 logé dans cette cavité.
L'emballage 200 est représenté en position verticale d'entreposage, dans laquelle son axe longitudinal 4 est orienté verticalement. Il en est de même pour le panier de rangement 1, partageant le même axe longitudinal 4. Celui-ci est parallèle à la direction longitudinale ou direction de la hauteur du panier et de l'emballage, schématisée par la flèche 8. L'emballage 200 comporte un fond d'emballage 5 opposé à un couvercle amovible 6 selon la direction 8. En plus du fond 5 et du couvercle 6 espacés l'un de l'autre selon l'axe 4, l'emballage 200 comporte un corps latéral 10 s'étendant autour de cet axe 4. Durant le transport, les extrémités axiales opposées du corps latéral 10 peuvent être recouverte par des capots amortisseurs de choc 11, représentés en pointillés sur la figure 1.
Le fond 5 et le couvercle 6 délimitent axialement une cavité de logement 12 au sein de laquelle est reçu le panier 1, recevant lui-même des ensembles radioactifs longitudinaux 13. A titre d'exemples, ces ensembles longitudinaux 13 peuvent être des guides de grappe usés d'un réacteur nucléaire, également dénommés tubes guides de grappe (TGG), ou encore des assemblages de combustible irradiés ou frais, ou encore des carquois de déchets radioactifs. Dans les modes de réalisation représentés, le panier 1 permet le logement de plusieurs ensembles longitudinaux 13, mais il pourrait alternativement être conçu pour ne recevoir qu'un unique ensemble 13, sans sortir du cadre de l'invention.
Lorsque les ensembles longitudinaux 13 sont maintenus par le panier 1 dans la cavité 12 comme cela est schématisé sur la figure 1, ils forment avec l'emballage 200 le colis 100 précité. La cavité de logement 12 est également délimitée latéralement par le corps latéral 10.
De manière conventionnelle, la cavité 12 de l'emballage 200 forme une enceinte de confinement étanche pour les ensembles longitudinaux 13, contrairement au panier 1 qui sera décrit ci-après, et dont les logements qu'il définit pour le maintien des ensembles 13 sont généralement ouverts dans la cavité 12. Le corps latéral 10 de l'emballage 200 est habituellement prévu pour remplir, en plus d'une fonction de résistance mécanique, une fonction de protection radiologique ainsi qu'une fonction de transfert thermique radialement vers l'extérieur.
La figure 2 représente le panier 1 de manière plus détaillée. Il se présente sous la forme d'un premier mode de réalisation préféré de l'invention. L'une des particularités de l'invention réside dans le fait que le panier 1 présente une conception modulable, à savoir qu'il peut aisément changer de configurations, et ce en conservant la même hauteur adaptée à la cavité de logement de l'emballage.
Le panier 1, à configuration interchangeable, est représenté dans une première configuration sur cette figure 2. Sa conception repose sur l'alternance, selon la direction de la hauteur 8, d'étages structurels référencés ESi, et d'étages d'espacement référencés EEi servant à espacer les étages structurels ESi. La conception du panier permet de monter les étages un à un, en partant du fond ou de la tête. Dans ce premier mode de réalisation préféré, les étages ESi, EEi sont simplement empilés les uns sur les autre selon la direction 8, puis maintenus entre eux par des moyens de fixation qui seront décrits ci- après. Les étages ESi, EEi peuvent présenter des hauteurs identiques ou différentes, même si préférentiellement, au moins deux des étages d'espacement EEi présentent deux hauteurs différentes.
Dans ce premier mode de réalisation, le panier selon la première configuration comporte cinq étages structurels ES1-ES5, agencés en alternance avec quatre étages d'espacement EE1-EE4. Le nombre N des étages structurels ESi peut néanmoins varier, tout en restant supérieur ou égal à trois. En outre, les étages d'espacement EEi sont, de par la conception du panier, prévus dans un nombre N-l.
Les étages structurels ESi sont chacun formé par une structure transversale, ou par un empilement de structures transversales au contact les unes des autres, c'est-à-dire non séparées par des étages d'espacement. Dans cette première configuration de la figure 2, chaque étage structurel ESi est constitué par une unique structure transversale 20, qui s'étend dans un plan sensiblement orthogonal à l'axe longitudinal 4. Selon une première forme de réalisation montrée sur la figure 3, la structure transversale 20 peut être réalisée d'un seul tenant, c'est-à-dire monobloc ou d'une seule pièce, adoptant ainsi la forme d'une galette dont l'épaisseur est typiquement comprise entre 1 et 15 cm. Cette forme est préférentiellement adoptée pour les étages ES2-ES5 du panier de la figure 2. L'alternative représentée sur la figure 3a prévoit une structure transversale 20 réalisée par l'assemblage de plusieurs éléments, par exemple des éléments 22 empilés et entrecroisés. Cette forme est préférentiellement adoptée pour l'étage de fond ESI du panier de la figure 2, et son épaisseur plus conséquente est typiquement comprise entre 5 et 200 cm.
Dans tous les cas, les structures transversales 20 présentent une géométrie extérieure de forme complémentaire de celle la cavité de logement de l'emballage, ici une forme générale de disque ou de cylindre de section circulaire. Ces structures 20 présentent par ailleurs des orifices traversants 24, destinés à être traversés par les ensembles radioactifs longitudinaux 13 lorsque ces derniers sont chargés dans le panier. Chaque structure 20 présente ainsi un nombre d'orifices 24 correspondant au nombre d'ensembles radioactifs 13 à charger dans le panier. Ces orifices 24 sont prévus sur toutes les structures transversales 20 du panier, sauf éventuellement sur celle du fond et/ou sur celle de tête. Comme cela est visible sur la figure 2, les orifices 24 des différentes structures transversales 20 sont alignés par groupe de manière à définir des logements pour les ensembles radioactifs 13, de forme complémentaire. Ainsi, ces derniers peuvent être maintenus directement dans les orifices 24 à chaque étage structurel ESi du panier, comme cela a été schématisé avec l'ensemble 13 sur la gauche de la figure 2. Alternativement, les orifices 24 peuvent servir à maintenir des chemises 26 traversant les étages structurels ESi et s'étendant chacune sur toute la hauteur du panier, ou sensiblement sur toute cette hauteur. Dans ce cas de figure, c'est la chemise 26 elle- même qui définit intérieurement un logement 28 pour recevoir un ensemble radioactif 13 de longueur identique ou sensiblement identique, comme cela a été schématisé avec l'ensemble 13 sur la droite de la figure 2.
Dans tous les cas, c'est-à-dire par un maintien direct ou indirect via les orifices 24, les ensembles radioactifs longitudinaux 13 se trouvent agencés parallèlement à la direction 8 et à l'axe longitudinal 4 du panier.
Les étages d'espacement EEi sont quant à eux spécifiques à la présente invention, en étant chacun réalisé par une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal 30 indépendants les uns des autres, et espacés transversalement les uns des autres. En d'autres termes, au sein de chaque étage d'espacement EEi, les dispositifs d'espacement 30 forment des entités discrètes, non reliées les unes aux autres, et qui peuvent donc être montées successivement ou simultanément sur la structure transversale 20 qui leur est directement inférieure dans l'empilement des pièces du panier. Le nombre de dispositifs 30 par étage EEi est préférentiellement supérieur ou égal à deux, par exemple deux, trois, quatre, cinq ou six. Ces dispositifs 30 sont préférentiellement agencés à la périphérie du panier, en étant de préférence régulièrement répartis circonférentiellement autour de l'axe longitudinal 4.
Chaque dispositif d'espacement 30 est formé par un ou plusieurs organes élémentaires d'espacement 32a, 32b se succédant selon la direction 8. Lorsqu'ils sont plusieurs à se succéder, les organes 32 sont par exemple simplement empilés les uns sur les autres, c'est-à-dire superposés selon la direction 8. Ils sont préférentiellement chacun réalisé d'un seul tenant, en prenant la forme d'une colonne creuse comme représenté sur la figure 4, ou bien celle d'un pilier creux comme représenté sur la figure 5. Les sections de cette colonne / ce pilier peuvent néanmoins différer de celles représentées sur les figures 4 et 5, sans sortir du cadre de l'invention.
Le caractère creux des organes élémentaires d'espacement 32a, 32b n'est pas nécessaire, mais il permet ici le passage de tirants de fixation 40. En effet, chaque tirant 40 comporte un fond coopérant avec la structure 20 formant l'étage ESI et une tête filetée coopérant avec un écrou de serrage 41. Le fond et la tête du tirant sont reliés par la tige de ce tirant qui traverse tous les étages du panier. Plus précisément, chaque tirant 40 traverse tous les étages structurels ESi, ainsi que chaque organe élémentaire 32a, 32b de l'un dispositif d'espacement 30 de chaque étage d'espacement EEi. A cet égard, il est noté que les organes élémentaires 32a, 32b sont alignés par groupe selon la direction 8, de manière à former des colonnes étendues / des piliers étendus 44, s'étendant chacune / chacun au moins sur la hauteur du panier entre les deux structures transversales d'extrémité opposées de ce panier. Comme cela est visible sur la figure 2, ces colonnes / piliers étendu(e)s 44, traversées par les tirants 40, sont interrompu(e)s par les structures transversales 20 au niveau de parties de celles-ci présentant des passages 46 permettant la traversée des tirants 40.
En appliquant un effort de compression par l'intermédiaire de l'écrou de serrage 41, chaque tirant 40 contribue à maintenir les étages EEi, ESi les uns contre les autres. D'autre part, la formation de colonnes / piliers étendu(e)s 44 assurent une continuité dans la reprise des efforts longitudinaux circulant à travers le panier.
Dans ce premier mode de réalisation, seuls deux types distincts d'organes élémentaires d'espacement sont utilisés. Il s'agit des organes 32a de même hauteur Hl, et des organes 32b de même hauteur H2 inférieure à la hauteur Hl. D'autres types d'organes pourraient néanmoins équiper les dispositifs d'espacement 30, sans sortir du cadre de l'invention. Tous les organes 32a, 32b disposent de préférence du même diamètre extérieur.
Les hauteurs Hl, H2 des organes 32a, 32b sont préférentiellement supérieures ou égales à 1 cm. Au sein d'un même étage d'espacement EEi, les dispositifs 30 sont tous réalisés avec le même organe élémentaire ou avec la même combinaison d'organes élémentaires, de manière à ce que chaque étage d'espacement EEi présente une hauteur uniforme entre les deux structures transversales 20 agencées de part et d'autre.
Le nombre et la hauteur des organes élémentaires 32a, 32b sont choisis à chaque étage d'espacement EEi en fonction de la position souhaitée pour chacune des structures transversales 20, selon la direction 8. Dans la première configuration du panier, il est listé ci-dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EE1 : un unique organe 32b ;
Etage EE2 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE3 : un unique organe 32a ;
- Etage EE4 : un unique organe 32b.
Cette première configuration peut être adoptée pour s'adapter au mieux à un ou plusieurs critères de certains ensembles radioactifs 13 à loger dans le panier, comme la forme de ces ensembles 13, leur zone de rayonnement maximal, leur zone de chaleur maximale, ou encore leur répartition massique.
Lorsque d'autres ensembles radioactifs doivent être transportés/ entreposés dans le panier 1, la conception de ce dernier peut aisément être changée pour que ce dernier adopte une seconde configuration distincte de la première. Le procédé de changement de configuration consiste alors, de manière générale, à déplacer un ou plusieurs organes élémentaires 32a, 32b d'un étage d'espacement à un autre, étant entendu que cette opération peut concerner un ou plusieurs étages du panier. L'objectif résidant, comme pour la première configuration, d'aboutir à une seconde configuration s'adaptant au mieux à un ou plusieurs critères d'un autre type d'ensembles radioactifs 13 à loger dans le panier, comme la forme de ces ensembles 13, leur zone de rayonnement maximal, leur zone de chaleur maximale, ou encore leur répartition massique.
La figure 6 représente le résultat de la mise en œuvre d'un tel procédé, dans lequel les organes élémentaires 32a, 32b des étages EE3 et EE4 ont été intervertis.
Dans la seconde configuration du panier de la figure 6, il est listé ci-dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Figure imgf000014_0001
Etage EE2 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE3 : un unique organe 32b ;
- Etage EE4 : un unique organe 32a.
La figure 7 représente le résultat de la mise en œuvre d'un autre procédé, spécifique à l'invention, visant à déplacer l'un des deux organes élémentaires d'espacement 32b de chacun des dispositifs d'espacement 30 de l'étage EE2, vers l'étage EE1 afin que ce dernier présente pour chacun de ses propres dispositifs 30 deux organes élémentaire 32b empilés.
Dans cette autre seconde configuration du panier de la figure 7, il est listé ci-dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EE1 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE2 : un organe unique 32b ;
Etage EE3 : un unique organe 32a ;
- Etage EE4 : un unique organe 32b.
De multiples autres configurations restent possibles, simplement en changeant la disposition des organes élémentaires 32a, 32b, et tout en obtenant une même hauteur totale de panier quelle que soit la configuration adoptée. Ce changement s'effectue aisément, en desserrant puis en déposant les écrous 41 vissés sur les têtes des tirants 40, puis en démontant axialement les étages ESi, EEi un à un, pour ensuite les ré-empiler avec la nouvelle répartition des organes 32a, 32b au sein des étages d'espacement EEi. Une fois ce ré-empilement achevé, les écrous 41 peuvent à nouveau être vissés sur les têtes des tirants 40 et serrés pour assurer le maintien mécanique des pièces du panier entre elles.
L'invention s'apparente ainsi à un kit de pièces de panier détenu par l'exploitant, qui peut ainsi configurer son panier en fonction du type de matières radioactives à loger, tout en conservant toujours, s'il le désire, la même hauteur de panier adaptée à un même emballage de transport et/ou entreposage. Il peut néanmoins être amené à rajouter et/ou retirer des pièces de panier en passant d'une configuration à une autre, sans sortir du cadre de l'invention. La figure 8 représente un panier 1 selon un second mode de réalisation préféré, avec ce panier se présentant selon une première configuration. Il comporte six étages structurels ES1-ES6, et cinq étages d'espacement EE1-EE5. Ces derniers sont également réalisés à l'aide de deux types d'organes élémentaires d'espacement 32a, 32b, toujours de hauteurs différentes Hl, H2.
Le nombre et la hauteur des organes élémentaires 32a, 32b sont choisis à chaque étage d'espacement EEi en fonction de la position souhaitée pour chacune des structures transversales 20. L'étage structurel ES3 assure ici une fonction de blindage, du type blindage neutronique et/ou vis-à-vis d'un rayonnement gamma émis par les ensembles radioactifs 13. Par conséquent, cet étage structurel de plus grande hauteur que les autres étages ESi, et réalisée par une unique structure transversale 20 ou par l'empilement de plusieurs d'entre elles les unes au contact des autres, se trouve au droit de la zone de rayonnement maximal 13a des ensembles 13. En pouvant adapter de cette manière la position des éléments de blindage en rapport à la zone de rayonnement maximale des ensembles radioactifs 13, également dite zone active 13a, il n'est avantageusement pas nécessaire de prévoir un blindage sur toute la hauteur du panier.
Dans la première configuration du panier représentée sur la figure 8, il est listé ci- dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EEI : un unique organe 32a ;
Etage EE2 : un unique organe 32a ;
Etage EE3 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE4 : un unique organe 32a ;
- Etage EE5 : un unique organe 32a.
Lorsqu'un autre type d'ensembles 13 doit être logé dans le panier, avec une zone active 13a placée différemment selon la direction 8, les organes élémentaires 32a, 32b peuvent être déplacés pour adapter la position longitudinale de l'étage de blindage ES3.
Dans l'exemple de la figure 9 représentant une seconde configuration du panier, l'un des organes 32b de chaque dispositif 30 de l'étage EE3 a été déplacé pour s'empiler sur ou sous l'organe 32a de chaque dispositif 30 de l'étage EE2. L'étage de blindage ES3 s'en trouve ainsi relevé par rapport à la première configuration.
De manière analogue, lorsque les structures transversale 20 sont dédiées à la transmission de chaleur des ensembles radioactifs 13 vers l'emballage, et/ou à assurer une fonction de résistance mécanique visant à répartir au mieux les efforts transverses sur les logements de panier, ces structures 20 doivent être agencées au mieux en rapport à la zone 13b la plus massique de ces ensembles. Cette zone 13b est représentée sur la figure 10 montrant le panier selon un troisième mode de réalisation préféré, et se présentant selon une première configuration.
Le panier 1 comporte sept étages structurels ES1-ES7, et six étages d'espacement EE1- EE6. Ces derniers sont également réalisés à l'aide de deux types d'organes élémentaires d'espacement 32a, 32b, toujours de hauteurs différentes Hl, H2.
Le nombre et la hauteur des organes élémentaires 32a, 32b sont choisis à chaque étage d'espacement EEi en fonction de la position souhaitée pour chacune des structures transversales 20, dont les fonctions ont été décrites ci-dessus.
Par conséquent, il est fait en sorte qu'au moins trois étages structurels ES3, ES4, ES5 se trouvent au droit de la zone 13b la plus massique des ensembles 13. En pouvant adapter de cette manière la position des éléments de transfert de chaleur / de résistance mécanique à la zone 13b la plus massique des ensembles radioactifs 13, il n'est avantageusement pas nécessaire de prévoir ces mêmes éléments sur toute la hauteur du panier.
Dans la première configuration du panier représentée sur la figure 10, il est listé ci- dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EEI : un unique organe 32a ;
Etage EE2 : un unique organe 32a ;
Etage EE3 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE4 : deux organes 32b empilés ;
Etage EE5 : deux organes 32b empilés ;
- Etage EE6 : un unique organe 32a. Lorsqu'un autre type d'ensembles 13 doit être logé dans le panier, avec une zone 13b la plus massique placée différemment selon la direction 8 et/ou sur une étendue longitudinale différente, les organes élémentaires 32a, 32b peuvent être déplacés pour adapter la position longitudinale des étages de transfert de chaleur / de résistance mécanique ES3-ES5. Par exemple, ces étages peuvent être rapprochés les uns des autres lorsque la zone 13b la plus massique s'étend sur une étendue longitudinale plus faible des ensembles radioactifs 13, comme cela a été schématisé sur la figure 11 représentant le panier selon une seconde configuration.
Dans cette seconde configuration du panier, l'un des organes 32b de chaque dispositif 30 de chacun des trois étages EE3-ES5 a été déplacé pour s'empiler sur ou sous l'organe 32a de chaque dispositif 30 de l'étage EE2, qui comprend à présent quatre organes empilés. Les étages de transfert de chaleur/ de résistance mécanique ES3-ES5 s'en trouvent ainsi relevés et resserrés par rapport à la première configuration.
Les modes de réalisation préférés décrits jusqu'à présent s'appliquent davantage au logement d'assemblages de combustible usés dans le panier. Le quatrième mode de réalisation préféré représenté sur les figures 12 et 13 s'applique quant à lui de préférence au logement de guides de grappe 13.
La figure 12 représente le panier 1 selon une première configuration. Il comporte cinq étages structurels ES1-ES5, et quatre étages d'espacement EE1-EE4. Ces derniers sont également réalisés à l'aide de deux types d'organes élémentaires d'espacement 32a, 32b, toujours de hauteurs différentes Hl, H2.
Dans cette première configuration, il est porté une attention toute particulière à l'avant- dernier étage structurel ES4, étant donné qu'il est formé par une structure transversale 20 formant un support pour les guides de grappe 13. En effet, ces derniers se caractérisent habituellement par la présence d'une butée axiale 50 entre sa partie inférieure 13'' et sa partie supérieure 13', qui peuvent présenter des sections différentes. La butée axiale 50, par exemple sous forme d'épaulement, est ainsi destinée à venir en butée sur la surface supérieure de la structure transversale de l'avant-dernier étage structurel ES4, de sorte que les guides 13 reposent par gravité sur cette même structure 20. La position de celle-ci selon la direction 8 doit être adaptée de sorte que la partie supérieure 13' des guides 13 ne fasse pas saillie vers le haut en dehors du panier, et de sorte que la partie inférieure 13" ne viennent pas en butée sur le fond du panier ou sur le fond de l'emballage.
La première configuration du panier 1 est adaptée pour répondre aux conditions précédentes, dans le cadre du logement d'un premier type de guides de grappe 13 représenté sur la figure 12. Dans cette première configuration, il est listé ci-dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EEI : un unique organe 32a ; - Etage EE2 : deux organes 32a empilés ;
- Etage EE3 : un empilement d'un organe 32a et de deux organes 32b ;
- Etage EE4 : un unique organe 32a.
Pour le logement de guides de grappe 13 d'un second type, présentant par exemple une butée axiale 50 agencée différemment le long de la direction 8, le panier peut être amené dans une seconde configuration représentée sur la figure 13. Pour aboutir à cette seconde configuration, l'un des deux organes 32b de chaque dispositif 30 de l'étage EE3 a été déplacé pour s'empiler sur ou sous l'organe 32a de chaque dispositif 30 de l'étage EE4. La structure transversale de support 20 de l'avant-dernier étage structurel ES4 se trouve ainsi abaissée par rapport à la première configuration.
Enfin, la figure 14 représente un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention, dans une première configuration comportant six étages structurels ES1-ES6, et cinq étages d'espacement EE1-EE5. Ces derniers sont également réalisés à l'aide de deux types d'organes élémentaires d'espacement 32a, 32b, toujours de hauteurs différentes Hl, H2. Dans la première configuration du panier représentée sur la figure 14, il est listé ci- dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EEI : un unique organe 32a ;
Etage EE2 : un unique organe 32a ;
Etage EE3 : la succession de cinq organes 32b Etage EE4 : la succession de deux organes 32b;
- Etage EE5 : un unique organe 32a.
La seconde configuration de ce panier 1, représentée sur la figure 15, montre que le changement de configuration n'est pas limité à une interversion d'organes élémentaires entre les étages d'espacement EEi. En effet, d'autres pièces peuvent être rajoutées par rapport à la première configuration, de même que certaines pièces de celle-ci peuvent être retirées, et non retenues dans une autre configuration. Par conséquent, toutes les pièces du kit ne sont pas nécessairement mises en œuvre dans toutes les configurations possibles du panier.
Dans la seconde configuration de la figure 15, une nouvelle structure transversale 20 est rajoutée, pour former un étage structurel supplémentaire. Ici, cette nouvelle structure 20 remplace l'un des cinq organes élémentaires 32b de chaque dispositif 30 de l'étage EE3 de la première configuration.
Ainsi, dans la seconde configuration de la figure 15, le panier 1 comporte sept étages structurels ES1-ES7, et six étages d'espacement EE1-EE6. Il est listé ci-dessous, pour chaque étage EEi, le nombre et le type d'organes élémentaires par dispositif d'espacement 30 :
Etage EEI : un unique organe 32a ;
Etage EE2 : un unique organe 32a ;
Etage EE3 : la succession de deux organes 32b ;
Etage EE4 : la succession de deux organes 32b;
Etage EE5 : la succession de deux organes 32b;
- Etage EE6 : un unique organe 32a.
Ce principe permet en particulier de moduler le nombre d'étages EEi, ESi d'une configuration à une autre, tout en conservant une hauteur identique de panier.
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 dont la portée définie par les revendications annexées. En particulier, les différents modes de réalisation préférés peuvent être combinés entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1. Panier de rangement (1) à configuration interchangeable, le panier étant destiné à être logé dans un emballage (200) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives, et destiné à recevoir au moins un ensemble radioactif longitudinal (13) s'étendant parallèlement à une direction longitudinale (8) de panier, le panier comprenant une pluralité de structures transversales (20) se succédant selon la direction longitudinale (8) et comprenant, au moins pour certaines d'entre elles, au moins un orifice (24) destiné à être traversé par l'au moins un ensemble radioactif longitudinal (13), les structures transversales (20) étant prévues dans un nombre N correspondant à un entier supérieur ou égal à trois, et agencées de sorte qu'entre au moins deux structures transversales (20) directement consécutives selon la direction longitudinale (8), dont au moins l'une comprend l'au moins un orifice (24), le panier comporte une pluralité de dispositifs (30) d'espacement longitudinal des deux structures transversales (20), les dispositifs (30) étant indépendants, espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) se succédant selon la direction longitudinale (8).
2. Panier de rangement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé par l'alternance, selon la direction longitudinale de panier (8), d'étages structurels (ESi) et d'étages (EEi) d'espacement des étages structurels, chaque étage structurel (ESi) étant formé par l'une des structures transversales (20) ou par un empilement de structures transversales (20) au contact les unes des autres, et chaque étage d'espacement (EEi) comprenant de préférence au moins deux dispositifs d'espacement longitudinal (30) indépendants.
3. Panier de rangement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins deux étages d'espacement (EEi) sont chacun formé par une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal indépendants (30), espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) se succédant selon la direction longitudinale (8).
4. Panier de rangement selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un étage d'espacement (EEi) est formé par des dispositifs d'espacement longitudinal indépendants (30), espacés transversalement les uns des autres, et comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) de hauteurs différentes (Hl, H2) et se succédant selon la direction longitudinale (8).
5. Panier de rangement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un organe élémentaire d'espacement (32a) de l'un des étages d'espacement (EEi) présente une hauteur (Hl) différente de la hauteur (H2) d'au moins un organe élémentaire d'espacement (32b) d'un autre étage d'espacement (EEi).
6. Panier de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif d'espacement (30) prend la forme d'une colonne ou d'un pilier, plein ou creux.
7. Panier de rangement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les colonnes / piliers (30) sont alignés de manière à former une pluralité de colonnes étendues / piliers étendues (44) s'étendant chacune / chacun sur toute la hauteur du panier entre les deux structures transversales d'extrémité opposées du panier, et étant chacune / chacun interrompu(e) par les structures transversales (ESi) agencées entre les structures transversales d'extrémité du panier.
8. Panier de rangement selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins l'une des colonnes étendues / l'un des piliers étendus (44) est traversé(e) par un tirant de fixation (40).
9. Panier de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque organe élémentaire d'espacement (32a, 32b) présente une hauteur (Hl, H2) supérieure ou égale à 1 cm.
10. Panier de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque structure transversale (20) est réalisée d'un seul tenant, ou par l'assemblage de plusieurs éléments (22), par exemple empilés et entrecroisés.
11. Panier de rangement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des chemises longitudinales (26) traversant les structures transversales (20) et définissant des logements (28) pour les ensembles radioactifs longitudinaux (13).
12. Ensemble comprenant un emballage (200) de transport et/ou d'entreposage de matières radioactives définissant une cavité de logement (12), ainsi qu'un panier de rangement (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, logé dans ladite cavité (12).
13. Colis (100) comprenant un ensemble selon la revendication précédente, ainsi que des ensembles radioactifs longitudinaux (13) logés dans le panier de rangement (1).
14. Procédé de changement de configuration d'un panier de rangement, en partant d'un panier (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 combinée à la revendication 2, et se présentant selon une première configuration de panier dans laquelle au moins un étage d'espacement donné (EEi) comprend une pluralité de dispositifs d'espacement longitudinal (30) comprenant chacun au moins deux organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) se succédant selon la direction longitudinale de panier (8), le procédé comprenant la modification du panier selon la première configuration de manière à déplacer au moins l'un des organes élémentaires d'espacement (32a, 32b) de chacun des dispositifs d'espacement de l'étage donné (EEi), vers un autre étage d'espacement (EEi), afin d'aboutir à un panier (1) se présentant selon une seconde configuration de panier distincte de la première.
PCT/FR2020/050556 2019-03-28 2020-03-16 Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives WO2020193908A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1903254A FR3094550B1 (fr) 2019-03-28 2019-03-28 Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d’entreposage de matieres radioactives
FR1903254 2019-03-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020193908A1 true WO2020193908A1 (fr) 2020-10-01

Family

ID=67956919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2020/050556 WO2020193908A1 (fr) 2019-03-28 2020-03-16 Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3094550B1 (fr)
WO (1) WO2020193908A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009058896A1 (fr) * 2007-10-29 2009-05-07 Holtec International, Inc. Appareil destiné à maintenir des assemblages de combustible radioactif
FR3054922A1 (fr) * 2016-08-05 2018-02-09 Tn International Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009058896A1 (fr) * 2007-10-29 2009-05-07 Holtec International, Inc. Appareil destiné à maintenir des assemblages de combustible radioactif
FR3054922A1 (fr) * 2016-08-05 2018-02-09 Tn International Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise

Also Published As

Publication number Publication date
FR3094550A1 (fr) 2020-10-02
FR3094550B1 (fr) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1190963B1 (fr) Bâti pour supporter des contenants de symétrie cylindrique
EP2054893B1 (fr) Conteneur de transport pour des assemblages de combustible nucleaire et utilisation de ce conteneur
EP1580763B1 (fr) Dispositif de rangement prévu pour être placé dans un emballage destiné au transport de matières radioactives
EP2586033B1 (fr) Conteneur pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives
FR2770498A1 (fr) Dispositif de transport de tranches de silicium pour semi-conducteurs
EP0773554B1 (fr) Installation et procédé de stockage conjoint d'assemblages de combustible nucléaire et de barres de commande
FR2915307A1 (fr) Conteneur pour le transport et/ou stockage de matieres nucleaires, le conteneur comprenant une structure mobile de conduction thermique.
CA2922865A1 (fr) Colis comprenant des moyens ameliores d'amortissement de choc entre un ensemble renfermant des matieres radioactives et le couvercle de l'emballage
WO2020193908A1 (fr) Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives
WO2020193910A1 (fr) Panier de rangement a configuration interchangeable pour emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives
BE1011402A3 (fr) Recipient et procede de transport d'ensembles de combustible nucleaire.
FR3054922A1 (fr) Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise
EP1668648A2 (fr) Assemblage de combustible nucleaire comprenant un dispositif interieur de renfort
EP3384502A1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, comprenant des etages a fonctions differenciees
BE1011646A3 (fr) Appareils et procede de protection et de transport d'ensembles combustibles nucleaires.
FR2959986A1 (fr) Palette pour supporter des futs de matieres radioactives
EP2760746B1 (fr) Procede d'arrangement de packs de recipients a section transversale circulaire ou ovoide, et ensemble de tels packs
WO2023047051A1 (fr) Emballage pour le transport et/ou l'entreposage d'un ensemble de matieres radioactives, comprenant un amortisseur interne equipe de tubes d'amortissement
EP4073822B1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, présentant une conception à coûts réduits
EP3743928B1 (fr) Panier de rangement pour matieres radioactives, presentant un encombrement optimise ainsi que des logements de geometrie plus precise
EP0115465B1 (fr) Bacs de manutention en alliage d'aluminium
EP4136660A1 (fr) Dispositif de rangement pour l'entreposage et/ou le transport d'assemblages de combustible nucleaire, presentant une conception a couts reduits
FR3102077A1 (fr) Dispositif d'alimentation en plaques d'une machine de decoupe a partir d'un magasin.
WO2024121500A1 (fr) Emballage pour le transport et/ou l'entreposage de matieres radioactives, comprenant un dispositif de protection radiologique simplifiee, reduisant les risques de fuites radiologiques
FR2570684A1 (fr) Dispositif de stockage de bobines

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20726210

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20726210

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1