EP0373997B1 - Container for storing radioactive waste - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
- G21F9/36—Disposal of solid waste by packaging; by baling
Definitions
- the invention relates to a storage container intended to receive radioactive waste of low or medium activity, embedded in a filling material.
- Radioactive waste storage containers usually include a barrel and a lid capable of sealing this barrel.
- the cover When the radioactive waste has been placed in the barrel, the cover is put in place and secured to the barrel, for example by means of a seal ensuring the containment of the container.
- the filling material is then injected into the container through an injection tube or passage provided for this purpose.
- storage containers are made of concrete, associated with metal reinforcements generally composed of concrete reinforcing iron at least 6 mm in diameter.
- the rods constituting the armature are located at a minimum distance, generally at least equal to 25 mm, from the surface of the barrel or of the cover.
- the connection zone between the barrel and the cover, comprising the seal which can be made for example of cement or resin, therefore forms a zone without reinforcement whose thickness is at least equal to 50 mm.
- This zone presents a modulus of elasticity different from that of the other parts of the container made up of concrete and reinforcement, and less resistance. Consequently, cracks and fractures are likely to occur preferentially at this location, in particular under the effect of differential expansions or handling shock.
- the subject of the invention is precisely a storage container for radioactive waste designed so as to have a homogeneous structure, even in the connection zone between the barrel and the cover, so as to resist impact and corrosion, while having satisfactory air and water tightness and low cost price.
- the metallic fibers used to reinforce the concrete are for example steel, cast iron or stainless steel fibers.
- a filling material also formed of concrete reinforced with metal fibers, so that the container filled with waste and this material constitutes a monolithic block.
- the container comprises a keying joint which simultaneously penetrates into keying grooves formed in the barrel and on the lid.
- the cover is poured directly onto the barrel and enters a keying groove formed in the barrel.
- a keying joint cast in a dovetail space formed between an outer peripheral edge of the cover and a inner peripheral edge of the barrel surrounding the opening of the latter.
- This last embodiment simplifies the barrel closing procedure, since this closing can be carried out without the need for formwork.
- the cover has at least one filling passage having internally a keying groove and through which concrete reinforced with metal fibers can be injected around the waste previously placed in the container.
- the reference 10 generally designates a barrel which in this case has the shape of a parallelepiped of square section.
- This barrel 10 comprises a side wall 10a and a bottom 10b. At its upper end, the side wall 10a defines an opening capable of being sealed off by a cover generally designated by the reference 12 in FIG. 1.
- the barrel 10 associated with the cover 12 constitutes, when they are tightly connected in a manner which will be described in detail below, a storage container in which are placed low or medium activity radioactive waste.
- the entire container that is to say in particular the barrel 10 and the cover 12, is made of concrete reinforced with metallic fibers.
- the metallic fibers which can in particular be fibers of cast iron, steel or stainless steel, are distributed uniformly and randomly inside the concrete, which makes it possible to reinforce the latter while giving it a homogeneous character. to the surface.
- the modulus of elasticity of the container is therefore perfectly identical at all points, so that the cracks which usually appear on concrete containers reinforced internally by a reinforcement are eliminated and that the risks of breakage in the event of the container falling fall away.
- the barrel 10 and the cover 12 are manufactured by molding, which allows them to be given any suitable shape.
- the bottom 10b of the barrel 10 includes support pads 14, possibly removable, which protrude beyond the exterior surface of the bottom, in order to allow the container to be handled by means of 'a lifting device.
- the molding of the barrel 10 and of the cover 12 are carried out in such a way that the interior surfaces of the container are rough and include, for example, cells.
- the upper edge 16 of the side wall 10a of the barrel and the peripheral edge 18 of the cover 12 also have rough surfaces.
- keying grooves 20 and 22 are formed on the edges 16 and 18, respectively around the opening of the barrel and around the cover. The width of the keying grooves 20 and 22 increases as one moves away from the surfaces of the edges in which these grooves are formed, so that these grooves have in section trapezoidal or dovetail shapes.
- the dimensions and the shape of the cover 12 are such that a lower part 12a of the latter enters the opening formed at the top of the barrel 10 to ensure the positioning and centering of the cover on the barrel.
- the peripheral edge 18 of the latter in which the key groove is formed vage 22 has a dimension slightly greater than that of the opening formed in the barrel.
- a keying joint 24 also made of concrete reinforced with metallic fibers of the same kind as those of the barrel 10 and of the cover 12.
- the keying joint 24 is formed by molding and penetrates in the keying grooves 20 and 22 as illustrated in FIG. 3. It is located both in the extension of the side wall 10a of the barrel and in the extension of the cover 12, and it adheres perfectly to their edges 16 and 18 , thanks to the roughness of these.
- the container according to the invention constitutes a homogeneous and sealed assembly, in which no discontinuity exists, even in the junction zone between the cover and the barrel. This observation has been confirmed by tests which have shown that in the event of the container falling on a corner, in the junction area, there occurs with the container according to the invention only a slight crumbling on the surface, without consequence. on air and water tightness or on the preservation of containment.
- the waste to be stored is placed in the barrel 10, then the cover 12 is put in place.
- a filling material is then injected inside the container, preferably consisting of concrete reinforced with metal fibers, of the same composition as the concrete forming the container.
- This injection is carried out, in the example shown, by at least one of two vertical tubes 26 embedded in the concrete of the barrel 10, in two opposite angles thereof. These two tubes 26 open onto the upper edge of the side wall 10a of the barrel and inside the latter, immediately above the bottom 10b.
- vent 28 formed for example in the center of the cover 12.
- the tubes 26 like the vent 28 are protected by grids 30 and 32 preventing the waste from entering it.
- the keying joint 24 is put in place in order to seal the cover 12 to the barrel 10, in the manner described above, then the filling is carried out.
- the barrel 10 and the cover 12 respectively comprise, on their upper faces, rods 34 and 36 allowing their handling by means of an appropriate installation.
- the storage container according to the invention comprises a barrel 110, of cylindrical shape, and a cover 112 poured into the upper opening of the barrel after filling of the latter.
- the opening formed in the upper part of the cylindrical lateral partition 110a of the barrel 110 comprises a keying groove 120 of semi-circular section.
- the barrel 110 is first produced by molding a concrete reinforced with metallic fibers, in the same manner as in the first embodiment. This molding provides the groove 120, as well as a groove 123 formed on the outer peripheral surface of the side wall 110a, to allow the handling of the barrel.
- This waste is less dense than the filling material, so that an anti-theft plate generally designated by the reference 140 is snapped into the groove 120, by means of springs 142, or equivalent members.
- This anti-theft plate 140 is also made of concrete reinforced with metallic fibers and has a composition identical to that of the concrete constituting the barrel 110.
- the anti-theft plate 140 generally has the form of a disc 141 whose outside diameter is less than the diameter of the opening formed in the upper part of the cylindrical partition 110a of the barrel.
- This disc 141 is pierced in its center with a circular passage 144 through which the filling material is injected inside the barrel.
- this filling material is preferably made up of concrete reinforced with metallic fibers, of the same composition as the concrete in barrel 110.
- the barrel 110 is then placed on a vibrating table.
- the underside of the disc 141 is slightly inclined upward towards its outer peripheral edge, to facilitate when filling the exhaust of air and gases by passages 146 formed at the periphery of the disc, between parts radial 143 of the anti-theft plate 140. These parts 143 ensure in particular the centering of the plate in the barrel 110. In addition, one in two of the radial parts 143 has lateral grooves 145 serving to fix by interlocking one of the springs 142.
- Each of the springs 142 is in the form of an elastic metal wire comprising two parts in the form of an isosceles trapezium connected by their small base. One of these parts, of relatively small dimensions, is fitted on the projecting end of one of the radial parts 143 of the anti-take-off plate, so that its lateral branches penetrate into the grooves 145.
- the second part in the form of an isosceles trapezium of the spring 142, moreover large dimensions, is located in a plane which is then inclined outward, so that the large base of this second part is housed in the groove 120 of the barrel.
- the cover 112 is molded directly above this plate, so as to come flush with the upper edge of the lateral partition 110a of the barrel, filling the keyway 120 and coming into close contact with the interior surface of the barrel opening.
- the cover 110 is also made of concrete reinforced with metal fibers, so that the container constitutes, as in the previous embodiment, a homogeneous and sealed assembly having a uniform modulus of elasticity and, therefore, in which cracks and fractures appearing with the containers of the prior art are removed.
- the structure of the container also gives it good resistance to corrosion.
- the interior surfaces of the drum 110 as well as the surfaces of the anti-theft plate 140 are rough in order to allow good adhesion of the concrete which is then poured against these surfaces.
- the reference 210 generally designates a barrel intended to be sealed in a sealed manner by a cover 212, to form a container storage intended to receive radioactive waste of low or medium activity, coated in a filling material.
- the container is of parallelepiped shape and the tank 210a has a flat bottom 210b and a side wall 210a of square section, the upper end of which defines an opening capable of being sealed by the cover. 212.
- the entire container that is to say in particular the barrel 210 and the cover 212, is made of concrete reinforced with metallic fibers.
- the barrel 210 as the cover 212 are manufactured by molding and have, for example, the shapes shown in FIG. 5.
- the upper end of the side wall 210a of the barrel has a stepped shape defining successively, going from the outside towards the inside of the barrel, a flat end face 250 and a flat surface 252 parallel to the face 250 and set back relative to the latter.
- the surface 252 is connected to the end face 250 by an inclined inner peripheral edge 254 forming a Z in section with the surface 252 and the face 250.
- the inclined edge 254 progressively moves apart towards the outside. surface 252, so that this inclined edge forms an angle ⁇ of at least 10 ° with the axis of the barrel.
- the cover 212 also has a peripheral peripheral zone comprising, starting from its upper face, an inclined external peripheral edge 256 and a vertical edge 258 set back from the inclined edge 256. These edges 256 and 258 are connected by a surface. plane 260 parallel to the upper and lower faces of the cover.
- the angled edge 256 deviates gradually towards the outside, approaching the surface 260, so that this inclined edge forms with the axis of the cover 212 an angle ⁇ of at least 10 °. This angle ⁇ formed by the surface 256 with the axis of the cover 212 is less than the angle ⁇ formed by the surface 254 with the axis of the barrel.
- the cover 212 When the cover 212 is placed on the barrel, the lower part of the cover delimited by the edge 258 fits into the opening formed at the top of the barrel, until the surface 260 comes to bear on the surface 252.
- the inclined edges 254 and 256 which have the same height, are then opposite one another and delimit between them an annular space in the shape of a tail dovetail whose width is substantially constant from the upper face of the container to the surface 252. This annular space constitutes a keying groove.
- a keying joint 224 is poured into the abovementioned annular space.
- this keying joint 224 is made of the same material as the rest of the container. , i.e. concrete reinforced with metallic fibers.
- the production of the keying joint 224 in an annular space open upwards makes it possible to ensure the sealed closure of the container without the need to use a formwork.
- the shape of the keying joint makes it possible to avoid any risk of the cover coming off when this joint is made.
- the lid 212 has in its center one or more opening (s) 228 in which a keying groove 229 is formed.
- the filling of the container can be carried out after sealing the lid 212 on the barrel. 210 by means of the keying joint 224.
- the filling material is introduced in turn until the opening 228 is completely closed.
- the interior surfaces of the container as well as the interior surfaces of the groove intended to receive the keying joint 224 and of the central opening 228 are made rough by any suitable means, for example by stripping these surfaces by means of a brushing or bush hammering device or high pressure water jets.
- Tubes for injecting the filling material into the bottom of the tank can, if necessary, be embedded in the side wall 210a of the tank, in the case where the filling is carried out under pressure, in accordance with the teachings of the request for main patent.
- a handling groove or groove 223 can also be formed by molding on the external peripheral surface of the barrel 210, near the end face 250.
- cylindrical containers can be fitted with support pads and / or lifting rods.
- the anti-theft cover 140 can be eliminated when the waste is denser than the filling material.
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Description
L'invention concerne un conteneur de stockage destiné à recevoir des déchets radioactifs de faible ou moyenne activité, noyés dans un matériau de remplissage.The invention relates to a storage container intended to receive radioactive waste of low or medium activity, embedded in a filling material.
Les conteneurs de stockage des déchets radioactifs comprennent habituellement un fût et un couvercle apte à obturer ce fût. Lorsque les déchets radioactifs ont été placés dans le fût, le couvercle est mis en place et solidarisé du fût, par exemple au moyen d'un joint assurant le confinement du conteneur. Le matériau de remplissage est ensuite injecté dans le conteneur par un tube ou passage d'injection prévu à cet effet.Radioactive waste storage containers usually include a barrel and a lid capable of sealing this barrel. When the radioactive waste has been placed in the barrel, the cover is put in place and secured to the barrel, for example by means of a seal ensuring the containment of the container. The filling material is then injected into the container through an injection tube or passage provided for this purpose.
Dans l'état actuel de la technique, les conteneurs de stockage sont réalisés en béton, associé à des armatures métalliques composées généralement de fer à béton d'au moins 6 mm de diamètre. Dans une structure de ce type, les tiges constituant l'armature sont situées à une distance minimum, généralement au moins égale à 25 mm, de la surface du fût ou du couvercle. La zone de liaison entre le fût et le couvercle, comportant le joint qui peut être réalisé par exemple en ciment ou en résine, forme donc une zone dépourvue d'armature dont l'épaisseur est au moins égale à 50 mm. Cette zone présente un module d'élasticité différent de celui des autres parties du conteneur composées de béton et d'armatures, et une moindre résistance. Par conséquent, des fissures et des fractures risquent de se produire préférentiellement à cet endroit, notamment sous l'effet des dilatations différentielles ou de choc de manutention.In the current state of the art, storage containers are made of concrete, associated with metal reinforcements generally composed of concrete reinforcing iron at least 6 mm in diameter. In a structure of this type, the rods constituting the armature are located at a minimum distance, generally at least equal to 25 mm, from the surface of the barrel or of the cover. The connection zone between the barrel and the cover, comprising the seal which can be made for example of cement or resin, therefore forms a zone without reinforcement whose thickness is at least equal to 50 mm. This zone presents a modulus of elasticity different from that of the other parts of the container made up of concrete and reinforcement, and less resistance. Consequently, cracks and fractures are likely to occur preferentially at this location, in particular under the effect of differential expansions or handling shock.
Il existe des bétons très denses dont l'utilisation permettrait de résoudre ces problèmes. Cependant, ces bétons sont trop coûteux pour que leur utilisation puisse être envisagée dans ce cas.There are very dense concretes whose use would solve these problems. However, these concretes are too expensive for their use to be considered in this case.
Par ailleurs, on connaît aussi par exemple du document EP-A-0 248 693, des bétons incluant des fibres métalliques.Furthermore, we also know, for example, document EP-A-0 248 693, concretes including metallic fibers.
Comme l'illustre le document GB-A-2 023 056, on sait aussi enrober un crayon de combustible nucléaire irradié dans un béton renforcé par des fibres métalliques. Cependant, il s'agit d'un enrobage réalisé en une seule opération, qui ne résoud pas le problème de la liaison entre le fût et le couvercle, lorsque ce dernier doit être fixé sur le fût après que les déchets radioactifs y aient été introduits.As illustrated in document GB-A-2 023 056, it is also known to coat a spent nuclear fuel rod in concrete reinforced with metallic fibers. However, it is a coating produced in a single operation, which does not solve the problem of the connection between the barrel and the cover, when the latter must be fixed on the barrel after the radioactive waste has been introduced therein. .
L'invention a précisément pour objet un conteneur de stockage pour déchets radioactifs conçu de façon à présenter une structure homogène, même dans la zone de liaison entre le fût et le couvercle, de façon à résister aux chocs et à la corrosion, tout en présentant une étanchéité satisfaisante à l'air et à l'eau et un prix de revient peu élevé.The subject of the invention is precisely a storage container for radioactive waste designed so as to have a homogeneous structure, even in the connection zone between the barrel and the cover, so as to resist impact and corrosion, while having satisfactory air and water tightness and low cost price.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'un conteneur de stockage pour déchets radioactifs, comprenant un fût pourvu d'une ouverture d'introduction des déchets, et un couvercle d'obturation étanche de ladite ouverture, et des moyens pour solidariser le couvercle du fût, dans une zone de jonction entre le couvercle et le fût, ce conteneur étant caractérisé par le fait qu'il est réalisé totalement en béton renforcé par des fibres métalliques, y compris dans la zone de jonction entre le couvercle et le fût, cette zone de jonction comportant, autour de ladite ouverture, au moins une rainure de clavage, les moyens pour solidariser le couvercle du fût comprenant :
- soit un joint de clavage en béton renforcé par des fibres métalliques coulé entre le fût et le couvercle ;
- soit le couvercle, coulé directement dans la rainure de clavage, alors formée dans le fût.
- either a concrete keying joint reinforced with metallic fibers poured between the barrel and the cover;
- or the cover, poured directly into the keyway, then formed in the barrel.
Les fibres métalliques servant à renforcer le béton sont par exemple des fibres d'acier, de fonte ou d'acier inoxydable.The metallic fibers used to reinforce the concrete are for example steel, cast iron or stainless steel fibers.
Avantageusement, on utilise un matériau de remplissage formé également de béton renforcé de fibres métalliques, de telle sorte que le conteneur rempli de déchets et de ce matériau constitue un bloc monolithique.Advantageously, use is made of a filling material also formed of concrete reinforced with metal fibers, so that the container filled with waste and this material constitutes a monolithic block.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le conteneur comprend un joint de clavage qui pénètre simultanément dans des rainures de clavage formées dans le fût et sur le couvercle.In a first embodiment of the invention, the container comprises a keying joint which simultaneously penetrates into keying grooves formed in the barrel and on the lid.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le couvercle est coulé directement sur le fût et pénètre dans une rainure de clavage formée dans le fût.In a second embodiment of the invention, the cover is poured directly onto the barrel and enters a keying groove formed in the barrel.
Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, il est prévu, dans la zone de jonction entre le couvercle et le fût, un joint de clavage coulé dans un espace en queue d'aronde formé entre un bord périphérique extérieur du couvercle et un bord périphérique intérieur du fût entourant l'ouverture de ce dernier.In a third embodiment of the invention, there is provided, in the junction zone between the cover and the barrel, a keying joint cast in a dovetail space formed between an outer peripheral edge of the cover and a inner peripheral edge of the barrel surrounding the opening of the latter.
Ce dernier mode de réalisation simplifie la procédure de fermeture du fût, puisque cette fermeture peut être effectuée sans qu'il soit nécessaire de réaliser un coffrage.This last embodiment simplifies the barrel closing procedure, since this closing can be carried out without the need for formwork.
Avantageusement, le couvercle possède au moins un passage de remplissage présentant intérieurement une rainure de clavage et par lequel du béton renforcé de fibres métalliques peut être injecté autour des déchets placés précédemment dans le conteneur.Advantageously, the cover has at least one filling passage having internally a keying groove and through which concrete reinforced with metal fibers can be injected around the waste previously placed in the container.
Trois modes de réalisation de l'invention vont à présent être décrits, à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe verticale selon la ligne I-I de la figure 2, représentant le fût et le couvercle d'un conteneur réalisé conformément à un premier mode de réalisation de l'invention, avant la mise en place d'un joint de clavage reliant ces deux parties ;
- la figure 2 est une vue de dessus du fût représenté sur la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe verticale représentant à plus grande échelle la zone de jonction entre le fût et le couvercle du conteneur des figures 1 et 2, après mise en place du joint de clavage ;
- la figure 4 est une vue en coupe verticale représentant un conteneur réalisé selon un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 5 est une vue en perspective écorchée de la plaque anti-envol du conteneur de la figure 4 ; et
- la figure 6 est une vue en coupe verticale d'un conteneur conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention.
- Figure 1 is a vertical sectional view along line II of Figure 2, showing the barrel and the lid of a container made according to a first embodiment of the invention, before the establishment of a seal keying connecting these two parts;
- Figure 2 is a top view of the barrel shown in Figure 1;
- Figure 3 is a vertical sectional view showing on a larger scale the junction zone between the barrel and the container cover of Figures 1 and 2, after installation of the keying joint;
- Figure 4 is a vertical sectional view showing a container made according to a second embodiment;
- Figure 5 is a cutaway perspective view of the anti-theft plate of the container of Figure 4; and
- Figure 6 is a vertical sectional view of a container according to a third embodiment of the invention.
Sur les figures 1 et 2, la référence 10 désigne de façon générale un fût qui présente dans ce cas la forme d'un parallélépipède de section carrée. Ce fût 10 comprend une paroi latérale 10a et un fond 10b. A son extrémité supérieure, la paroi latérale 10a définit une ouverture apte à être obturée de façon étanche par un couvercle désigné de façon générale par la référence 12 sur la figure 1.In FIGS. 1 and 2, the
Le fût 10 associé au couvercle 12 constitue, lorsqu'ils sont reliés de façon étanche d'une manière qui sera décrite en détail par la suite, un conteneur de stockage dans lequel sont placés des déchets radioactifs de faible ou moyenne activité.The
Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, l'ensemble du conteneur, c'est-à-dire notamment le fût 10 et le couvercle 12, est réalisé en béton renforcé par des fibres métalliques. Les fibres métalliques, qui peuvent être notamment des fibres de fonte, d'acier ou d'acier inoxydable, sont réparties uniformément et de façon aléatoire à l'intérieur du béton, ce qui permet de renforcer ce dernier tout en lui donnant un caractère homogène jusqu'à la surface. Le module d'élasticité du conteneur est donc parfaitement identique en tout point, de sorte que les fissurations qui apparaîssent habituellement sur les conteneurs en béton renforcé intérieurement par un ferraillage sont supprimées et que les risques de cassures en cas de chute du conteneur disparaissent.In accordance with an essential characteristic of the invention, the entire container, that is to say in particular the
Le fût 10 ainsi que le couvercle 12 sont fabriqués par moulage, ce qui permet de leur donner toutes formes adéquates.The
En particulier, on voit sur la figure 1 que le fond 10b du fût 10 comporte des patins d'appui 14, éventuellement amovibles, qui font saillie au-delà de la surface extérieure du fond, afin de permettre la manutention du conteneur au moyen d'un appareil de levage.In particular, it can be seen in FIG. 1 that the
De plus, le moulage du fût 10 et du couvercle 12 sont réalisés de telle sorte que les surfaces intérieures du conteneur sont rugueuses et comportent par exemple des alvéoles. Le bord supérieur 16 de la cloison latérale 10a du fût ainsi que le bord périphérique 18 du couvercle 12 présentent également des surfaces rugueuses. De plus, des rainures de clavage 20 et 22 sont formées sur les bords 16 et 18, respectivement autour de l'ouverture du fût et autour du couvercle. La largeur des rainures de clavage 20 et 22 va en augmentant lorsqu'on s'éloigne des surfaces des bords dans lesquelles sont formées ces rainures, de telle sorte que ces rainures ont en section des formes trapézoïdales ou en queue d'aronde.In addition, the molding of the
Comme l'illustrent les figures 1 et 3, les dimensions et la forme du couvercle 12 sont telles qu'une partie inférieure 12a de ce dernier pénètre dans l'ouverture formée en haut du fût 10 pour assurer le positionnement et le centrage du couvercle sur le fût. Au-dessus de cette partie 12a du couvercle 12, le bord périphérique 18 de celui-ci dans lequel est formée la rainure de cla vage 22 présente une dimension légèrement supérieure à celle de l'ouverture formée dans le fût.As illustrated in FIGS. 1 and 3, the dimensions and the shape of the
Le raccordement étanche du fût sur le couvercle est assuré par un joint de clavage 24, également réalisé en béton renforcé par des fibres métalliques de même nature que celles du fût 10 et du couvercle 12. Le joint de clavage 24 est formé par moulage et pénètre dans les rainures de clavage 20 et 22 comme l'illustre la figure 3. Il est situé à la fois dans le prolongement de la paroi latérale 10a du fût et dans le prolongement du couvercle 12, et il adhère parfaitement sur leurs bords 16 et 18, grâce à la rugosité de ces derniers.The tight connection of the barrel to the cover is ensured by a keying
Lorsque le joint de clavage 24 est formé, le conteneur selon l'invention constitue un ensemble homogène et étanche, dans lequel aucune discontinuité n'existe, même dans la zone de jonction entre le couvercle et le fût. Cette observation a été confirmée par des essais qui ont montré qu'en cas de chute du conteneur sur un coin, dans la zone de jonction, il ne se produit avec le conteneur selon l'invention qu'un léger effritement en surface, sans conséquence sur l'étanchéité à l'air et à l'eau ni sur la préservation du confinement.When the keying
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, les déchets à stocker sont placés dans le fût 10, puis le couvercle 12 est mis en place. On injecte ensuite à l'intérieur du conteneur un matériau de remplissage constitué de préférence par du béton renforcé de fibres métalliques, de même composition que le béton formant le conteneur.In the embodiment shown in Figures 1 to 3, the waste to be stored is placed in the
Cette injection s'effectue, dans l'exemple représenté, par l'un au moins de deux tubes verticaux 26 noyés dans le béton du fût 10, dans deux angles opposés de ce dernier. Ces deux tubes 26 débouchent sur le bord supérieur de la paroi latérale 10a du fût et à l'intérieur de ce dernier, immédiatement au-dessus du fond 10b.This injection is carried out, in the example shown, by at least one of two
Au cours de l'injection, l'évacuation de l'air et des gaz est assurée par un évent 28 (figure 1) formé par exemple au centre du couvercle 12.During the injection, the air and gases are evacuated by a vent 28 (FIG. 1) formed for example in the center of the
Du côté tourné vers l'intérieur du conteneur, les tubes 26 comme l'évent 28 sont protégés par des grilles 30 et 32 empêchant que les déchets n'y pénètrent.On the inside-facing side of the container, the
Le joint de clavage 24 est mis en place afin de joindre de façon étanche le couvercle 12 au fût 10, de la manière décrite précédemment, puis le remplissage est effectué.The keying joint 24 is put in place in order to seal the
Comme le montrent notamment les figures 1 et 3, le fût 10 ainsi que le couvercle 12 comportent respectivement, sur leurs faces supérieures, des tiges 34 et 36 permettant leur manutention au moyen d'une installation appropriée.As shown in particular in Figures 1 and 3, the
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le conteneur de stockage selon l'invention comprend un fût 110, de forme cylindrique, et un couvercle 112 coulé dans l'ouverture supérieure du fût après le remplissage de ce dernier.In the embodiment shown in Figures 4 and 5, the storage container according to the invention comprises a
De façon plus précise, l'ouverture formée dans la partie haute de la cloison latérale cylindrique 110a du fût 110 comporte une rainure de clavage 120 de section semi-circulaire.More specifically, the opening formed in the upper part of the cylindrical lateral partition 110a of the
Dans ce mode de réalisation, le fût 110 est d'abord réalisé par moulage d'un béton renforcé par des fibres métalliques, de la même manière que dans le premier mode de réalisation. Ce moulage permet d'obtenir la rainure 120, ainsi qu'une gorge 123 formée sur la surface périphérique extérieure de la cloison latérale 110a, pour permettre la manutention du fût.In this embodiment, the
Des déchets radioactifs de faible ou moyenne activité sont ensuite placés dans le fût 110. Dans l'exemple de réalisation représenté, ces déchets sont moins denses que le matériau de remplissage, de sorte qu'une plaque anti-envol désignée de façon générale par la référence 140 est encliquetée dans la rainure 120, au moyen de ressorts 142, ou d'organes équivalents. Cette plaque anti-envol 140 est également réalisée en béton renforcé par des fibres métalliques et présente une composition identique à celle du béton constituant le fût 110.Low or medium activity radioactive waste is then placed in the
Comme l'illustre plus précisément la figure 5, la plaque anti-envol 140 présente généralement la forme d'un disque 141 dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre de l'ouverture formée dans la partie haute de la cloison cylindrique 110a du fût. Ce disque 141 est percé en son centre d'un passage circulaire 144 par lesquels le matériau de remplissage est injecté à l'intérieur du fût. Comme précédemment, ce matériau de remplissage est de préférence constitué par du béton renforcé par des fibres métalliques, de même composition que le béton du fût 110.As illustrated more precisely in FIG. 5, the
Afin que le remplissage s'effectue de façon satisfaisante, le fût 110 est alors placé sur une table vibrante.So that the filling is carried out satisfactorily, the
La face inférieure du disque 141 est légèrement inclinée vers le haut en se rapprochant de son bord périphérique extérieur, pour faciliter lors du remplissage l'échappement de l'air et des gaz par des passages 146 formés à la périphérie du disque, entre des parties radiales 143 de la plaque anti-envol 140. Ces parties 143 assurent notamment le centrage de la plaque dans le fût 110. De plus, une sur deux des parties radiales 143 présente des rainures latérales 145 servant à fixer par emboîtement l'un des ressorts 142.The underside of the
Chacun des ressorts 142 se présente sous la forme d'un fil métallique élastique comprenant deux parties en forme de trapèze isocèle reliées par leur petite base. Une de ces parties, de relativement petites dimensions, est emboîtée sur l'extrémité en saillie de l'une des parties radiales 143 de la plaque anti-envol, de telle sorte que ses branches latérales pénètrent dans les rainures 145. La deuxième partie en forme de trapèze isocèle du ressort 142, de plus grandes dimensions, est située dans un plan qui est alors incliné vers l'extérieur, de telle sorte que la grande base de cette deuxième partie vient se loger dans la rainure 120 du fût.Each of the
Lorsque la partie du fût située en dessous de la plaque anti-envol 140 est remplie de béton, le couvercle 112 est moulé directement au-dessus de cette plaque, de façon à venir affleurer le bord supérieur de la cloison latérale 110a du fût, en remplissant la rainure de clavage 120 et en venant en contact étroit avec la surface intérieure de l'ouverture du fût.When the part of the barrel located below the
Conformément à l'invention, le couvercle 110 est également réalisé en béton renforcé par des fibres métalliques, de telle sorte que le conteneur constitue, comme dans le mode de réalisation précédent, un ensemble homogène et étanche présentant un module d'élasticité uniforme et, par conséquent, dans lequel les fissures et les fractures apparaîssant avec les conteneurs de la technique antérieure sont supprimées. La structure du conteneur lui confère en outre une bonne résistance à la corrosion.In accordance with the invention, the
De préférence, comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, les surfaces intérieures du fût 110 ainsi que les surfaces de la plaque anti-envol 140 sont rugueuses afin de permettre une bonne adhérence du béton qui est ensuite coulé contre ces surfaces.Preferably, as in the embodiment described above, the interior surfaces of the
Un troisième mode de réalisation de l'invention va à présent être décrit en se référant à la figure 6.A third embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. 6.
Sur la figure 6, la référence 210 désigne de façon générale un fût prévu pour être obturé de façon étanche par un couvercle 212, pour former un conteneur de stockage destiné à recevoir des déchets radioactifs de faible ou moyenne activité, enrobés dans un matériau de remplissage. Dans l'exemple de réalisation représenté, le conteneur est de forme parallélépipédique et la cuve 210a comporte un fond plat 210b et une paroi latérale 210a de section carrée, dont l'extrémité supérieure délimite une ouverture apte à être obturée de façon étanche par le couvercle 212.In FIG. 6, the
Conformément à l'invention, l'ensemble du conteneur, c'est-à-dire notamment le fût 210 et le couvercle 212, est réalisé en béton renforcé par des fibres métalliques.According to the invention, the entire container, that is to say in particular the
Le fût 210 comme le couvercle 212 sont fabriqués par moulage et présentent par exemple les formes représentées sur la figure 5.The
En particulier, l'extrémité supérieure de la paroi latérale 210a du fût présente une forme en gradin définissant successivement, en allant de l'extérieur vers l'intérieur du fût, une face plane d'extrémité 250 et une surface plane 252 parallèle à la face 250 et située en retrait par rapport à celle-ci. La surface 252 est reliée à la face d'extrémité 250 par un bord périphérique intérieur incliné 254 formant un Z en section avec la surface 252 et la face 250. Le bord incliné 254 s'écarte progressivement vers l'extérieur en se rapprochant de la surface 252, de sorte que ce bord incliné fait avec l'axe du fût un angle β d'au moins 10°.In particular, the upper end of the
Le couvercle 212 présente également une zone périphérique en gradin comportant, en partant de sa face supérieure, un bord périphérique extérieur incliné 256 et un bord vertical 258 situé en retrait par rapport au bord incliné 256. Ces bords 256 et 258 sont reliés par une surface plane 260 parallèle aux faces supérieure et inférieure du couvercle. Le bord incliné 256 s'écarte progressivement vers l'extérieur en se rapprochant de la surface 260, de sorte que ce bord incliné fait avec l'axe du couvercle 212 un angle α d'au moins 10°. Cet angle α formé par la surface 256 avec l'axe du couvercle 212 est inférieur à l'angle β formé par la surface 254 avec l'axe du fût.The
Lorsque le couvercle 212 est placé sur le fût, la partie inférieure du couvercle délimitée par le bord 258 vient s'emboîter dans l'ouverture formée en haut du fût, jusqu'à ce que la surface 260 vienne en appui sur la surface 252. Comme on le voit sur la figure 5, les bords inclinés 254 et 256, qui ont la même hauteur, sont alors en vis-à-vis l'un de l'autre et délimitent entre eux un espace annulaire en forme de queue d'aronde dont la largeur est sensiblement constante depuis la face supérieure du conteneur jusqu'à la surface 252. Cette espace annulaire constitue une rainure de clavage.When the
Afin de fixer de façon étanche le couvercle 212 sur le fût 210, on coule dans l'espace annulaire précité un joint de clavage 224. Conformément à l'invention, ce joint de clavage 224 est réalisé dans le même matériau que le reste du conteneur, c'est-à-dire en béton renforcé de fibres métalliques.To seal the
La réalisation du joint de clavage 224 dans un espace annulaire ouvert vers le haut permet d'assurer la fermeture étanche du conteneur sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un coffrage. De plus, la forme du joint de clavage permet d'éviter tout risque d'envol du couvercle lorsque ce joint est réalisé.The production of the keying joint 224 in an annular space open upwards makes it possible to ensure the sealed closure of the container without the need to use a formwork. In addition, the shape of the keying joint makes it possible to avoid any risk of the cover coming off when this joint is made.
Avantageusement, le couvercle 212 présente en son centre une ou plusieurs ouverture(s) 228 dans lesquelles est formée une rainure de clavage 229. De cette manière, le remplissage du conteneur peut être effectué après scellement du couvercle 212 sur le fût 210 au moyen du joint de clavage 224. Lorsque les déchets ont été introduits par l'ouverture 228, le matériau de remplissage est introduit à son tour jusqu'à ce que l'ouverture 228 soit totalement obturée. En utilisant comme matériau de remplissage du béton renforcé de fibres métalliques identique à celui qui forme le conteneur proprement dit, on réalise un ensemble homogène dans lequel les risques de fissuration et de cassure sont supprimés.Advantageously, the
Comme dans les modes de réalisation précédents, les surfaces intérieures du conteneur ainsi que les surfaces intérieures de la rainure destinée à recevoir le joint de clavage 224 et de l'ouverture centrale 228 sont rendues rugueuses par tout moyen approprié, par exemple en décapant ces surfaces au moyen d'un dispositif de brossage ou de bouchardage ou de jets d'eau sous haute pression.As in the previous embodiments, the interior surfaces of the container as well as the interior surfaces of the groove intended to receive the keying joint 224 and of the
Des tubes d'injection du matériau de remplissage dans le bas de la cuve peuvent, le cas échéant, être noyés dans la paroi latérale 210a de la cuve, dans le cas où le remplissage est réalisé sous pression, conformément aux enseignements de la demande de brevet principal.Tubes for injecting the filling material into the bottom of the tank can, if necessary, be embedded in the
Enfin, pour permettre la manutention du conteneur, différents moyens peuvent être prévus. Parmi ces moyens, on citera uniquement à titre d'exemple des tiges ou des anneaux 234 scellés sur la face plane d'extrémité 250 du fût. Une gorge ou rainure de manutention 223 peut en outre être formée par moulage sur la surface périphérique extérieure du fût 210, à proximité de la face d'extrémité 250.Finally, to allow handling of the container, various means can be provided. Among these means, mention will only be made, by way of example, of rods or rings 234 sealed on the
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemples, mais en couvre toutes les variantes. En particulier, on observera que les trois modes de réalisation décrits peuvent être combinés de différentes manières.Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described by way of examples, but covers all the variants thereof. In particular, it will be observed that the three embodiments described can be combined in different ways.
Ainsi, la technique de moulage du couvercle directement dans l'ouverture du fût décrite en référence à la figure 4 pourrait être appliquée à des conteneurs non cylindriques. Inversement, l'utilisation de joints de clavage tels que représentés sur les figures 3 et 5 peut s'appliquer également à des conteneurs cylindriques.Thus, the technique of molding the lid directly into the opening of the barrel described with reference to FIG. 4 could be applied to non-cylindrical containers. Conversely, the use of keying joints as shown in Figures 3 and 5 can also apply to cylindrical containers.
De façon comparable, les formes des rainures de clavage peuvent être interverties. En outre, des conteneurs cylindriques peuvent être équipés de patins d'appui et/ou de tiges de levage.In a comparable manner, the shapes of the keying grooves can be reversed. In addition, cylindrical containers can be fitted with support pads and / or lifting rods.
Enfin, dans le mode de réalisation de la figure 4, le couvercle anti-envol 140 peut être supprimé lorsque les déchets sont plus denses que le matériau de remplissage.Finally, in the embodiment of FIG. 4, the
Claims (17)
- Radioactive waste storage container comprising a drum (10, 110, 210) having a waste introduction opening and a cover (12, 112, 212) for the tight sealing of said opening, and means for joining the cover of the drum, in a junction zone between the cover and the drum, said container being characterized in that it is completely made from metal fibre-reinforced concrete, including in the junction zone between the cover and the drum, said junction zone having, around the said opening, at least one keying groove (20, 22, 120, 252, 254, 256), the means for joining the cover of the drum being constituted by either a metal fibre-reinforced concrete keying joint (24, 224) between the drum and the cover (112), or the cover, cast directly in the keying groove (120), then shaped in the drum (110).
- Container according to claim 1, characterized in that it comprises at least one keying groove (20) formed on an upper edge of the drum, at least one keying groove (22) formed on a peripheral edge (18) of the cover and a keying joint (24) which simultaneously penetrates the keying grooves (20, 22).
- Container according to claim 2, characterized in that the keying joint (24) is formed both in the extension of a side wall (10a) of the drum and in the extension of the cover (12).
- Container according to claim 3, characterized in that the cover (12) has a centring portion (12a) which penetrates said drum opening.
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that each keying groove (20, 22) has a width which increases on moving away from the surface onto which said groove issues.
- Container according to claim 1, characterized in that the cover (112) is cast directly into the keying groove (120) formed in said drum opening.
- Container according to claim 6, characterized in that a fly-off preventing plate (140) made from concrete reinforced with metal fibres is ratched into the groove (120) formed in said drum opening and set back with respect to the cover (112).
- Container according to claim 1, characterized in that a keying groove constituted by a dovetail space, is formed between an outer peripheral edge (256) of the cover and an inner peripheral edge (254) of the drum surrounding said opening, a metal fibre-reinforced keying joint (224) being cast in said space.
- Container according to claim 8, characterized in that the outer peripheral edge (256) of the cover and the inner peripheral edge (254) of the drum are set back progressively outwards on moving away from an upper surface of the cover and an end face (250) of the drum, so as to bring about a self-locking of the cover by the keying joint (224).
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one filling passage (26, 144, 228) by which metal fibre-reinforced concrete can be injected around waste contained in the container.
- Container according to claim 10, characterized in that the filling passage (26) is formed in a side wall (10a) of the drum and issues in the vicinity of the bottom of the latter.
- Container according to claim 11, characterized in that the filling passage (144) is formed in the fly-off preventing plate (140).
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that the drum (12) has metal fibre-reinforced concrete support feet (14) projecting from the outer surface of the drum bottom.
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner surfaces of the drum and cover, as well as the surfaces defining the junction zone are rough surfaces.
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal fibres are fibres chosen from the group including cast iron, steel, stainless steel and galvanized steel.
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that lifting means (34, 234) are mounted on an upper edge of the drum.
- Container according to any one of the preceding claims, characterized in that a handling slot (123, 223) is formed on an outer peripheral surface of the drum.
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