FR3102289A1

FR3102289A1 - Sas de confinement pour une installation nucléaire et installation nucléaire comprenant un tel sas de confinement

Info

Publication number: FR3102289A1
Application number: FR1911519A
Authority: FR
Inventors: Gaston François CARRON Gérard; Edouard FANGEAT Roland
Original assignee: Carma Mc
Current assignee: Carma Mc
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-23
Anticipated expiration: 2039-10-16
Also published as: FR3102289B1

Abstract

Sas de confinement pour une installation nucléaire et installation nucléaire comprenant un tel sas de confinement Ce sas de confinement (2) pour une installation nucléaire comprend une structure de support (4) gonflable, ainsi qu’une enceinte (6) qui comprend des parois (8, 10), l’enceinte étant, lorsque le sas de confinement est en service, supportée par la structure de support en formant un volume interne adapté pour accueillir au moins un opérateur humain. Le sas de confinement est caractérisé en ce que l’enceinte (6) est supportée par la structure de support (4) à la fois de manière amovible et de manière à séparer la structure de support du volume interne. Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Sas de confinement pour une installation nucléaire et installation nucléaire comprenant un tel sas de confinement

La présente invention concerne un sas de confinement pour une installation nucléaire. Elle concerne également une installation nucléaire comprenant un tel sas de confinement.

Certaines opérations de maintenance ou de démantèlement effectuées dans les centrales nucléaires libèrent des particules radioactives qui se dispersent dans l’air, causant des risques de contamination des personnels présents à proximité. Afin de pallier ces risques, il est connu de confiner la zone d’intervention correspondante dans un sas de confinement.

Un tel sas de confinement comprend une enceinte, installée autour de la zone d’intervention et conçue pour accueillir au moins un opérateur humain, équipé d’une combinaison de protection, debout. Le sas comporte à cet effet une structure de support et des parois portées par la structure de support. L’invention concerne spécifiquement le domaine des structures de support gonflables : dans ce cas, les parois sont typiquement soudées à demeure à la structure de support, de manière à se déployer et occuper leur place lors du gonflage de la structure de support. La structure de support et les parois délimitent un volume interne, dans lequel se trouve la zone d’intervention et à l’intérieur duquel le ou les opérateurs se tiennent.

Dans ce type de sas de confinement, toute l’enceinte, c’est-à-dire la structure du support ainsi que les parois, sont en contact avec la zone confinée. Ainsi, à la fin d’une opération de maintenance nécessitant un tel sas de confinement, l’entièreté du sas doit être décontaminée ou jetée. Ce processus est coûteux et génère une grande quantité de déchets.

C’est à cet inconvénient qu’entend plus particulièrement remédier l’invention en proposant un système de confinement en partie réutilisable sans décontamination.

A cet effet, l’invention concerne un sas de confinement pour une installation nucléaire, le sas de confinement comprenant une structure de support gonflable, ainsi qu’une enceinte qui comprend des parois, l’enceinte étant, lorsque le sas de confinement est en service, supportée par la structure de support en formant un volume interne adapté pour accueillir au moins un opérateur humain. Selon l’invention, l’enceinte est supportée par la structure de support à la fois de manière amovible et de manière à séparer la structure de support du volume interne.

Grâce à l’invention, la séparation de la structure de support et du volume interne par l’enceinte permet, lors d’une opération de maintenance, d’éviter la contamination de la structure de support. De plus, l’enceinte étant amovible par rapport à la structure de support, elle peut, à la fin de l’opération de maintenance, être désolidarisée de la structure de support pour être décontaminée ou jetée. La structure de support n’étant pas contaminée, elle peut être directement réutilisée pour une autre opération de maintenance.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel système de confinement comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible :

La structure de support comprend des montants et des traverses et, lorsque le sas de confinement est en service :
- le volume interne est un pavé dont les faces sont formées par les parois de l’enceinte, qui comprennent un plafond, un fond et des parois latérales ;
- chaque montant est attaché à une arête latérale de l’enceinte, l’arête latérale étant commune à deux des faces latérales ;
- deux traverses inférieures sont respectivement attachées à deux arêtes de fond opposées de l’enceinte, chacune de ces arêtes de fond étant commune au fond de l’enceinte et à l’une des parois latérales ;
- deux traverses supérieures sont attachées à deux arêtes de plafond opposées de l’enceinte, chacune de ces arêtes de plafond étant commune au plafond et à l’une des parois latérales ; et
- les traverses inférieures sont contenues dans des plans parallèles entre eux et les traverses supérieures sont contenues dans des plans parallèles entre eux, les plans contenant les traverses supérieures étant orthogonaux aux plans contenant les traverses inférieures.
Les deux traverses inférieures sont munies d’un repère pour indiquer le bas de la structure de support.
Le sas de confinement comprend deux entretoises, chaque entretoise étant connectée à deux des montants et parallèle à l’une des traverses inférieures.
Chaque montant est attaché à l’arête latérale correspondante de l’enceinte au moyen d’au moins une sangle.
La ou chaque sangle est réglable pour s’adapter au gonflage du montant correspondant.
Chaque traverse est attachée à l’arête correspondante de l’enceinte au moyen d’un système textile d’agrippement par contact comprenant un ruban, constitué de bouclettes textiles, et une bande munie de crochets textiles adaptés pour s’agripper aux bouclettes du ruban, l’un du ruban et de la bande étant disposé sur la traverse et l’autre étant disposé sur l’enceinte.
L’enceinte comporte, pour chacune des traverses, un rabat, qui est muni de celui du ruban ou de la bande disposé sur l'enceinte et qui est adapté pour être partiellement enroulé autour de la traverse.

Selon un autre aspect, l’invention concerne également une installation nucléaire, comprenant au moins deux sas de confinement tels que décrits ci-dessus, dans laquelle les volumes internes respectifs des enceintes desdits au moins deux sas sont connectés.

Cette installation présente les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet du sas de confinement de l’invention.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, une telle installation comporte en outre au moins un connecteur, le ou chaque connecteur reliant les deux enceintes desdits au moins deux sas de confinement pour connecter les volumes internes respectifs correspondants.

L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins, dans lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective d’un sas de confinement conforme à l’invention ;

la figure 2 est une vue en perspective d’une enceinte du sas de confinement de la figure 1 ;

la figure 3 est une vue en perspective d’une structure de support du sas de confinement de la figure 1 ;

la figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV de la figure 1 ;

la figure 5 est une vue en perspective d’une installation conforme à l’invention ; et

la figure 6 est une vue du détail VI de la figure 5.

Un sas de confinement 2 est représenté sur la figure 1. Il comprend une structure de support 4 gonflable et une enceinte 6 qui est supportée, lorsque le sas 2 est en service comme aux figures 1 et 4, par la structure 4. L’enceinte 6 est amovible par rapport à la structure 4, c’est-à-dire qu’elle peut être séparée de la structure 4 lorsque le sas 2 n’est pas en service. Le sas 2 est dit « en service » lorsqu’il est propre à recevoir un opérateur, par exemple pour une opération de maintenance, c’est-à-dire lorsqu’il est monté.

L’enceinte 6 est représentée seule sur la figure 2. Elle comprend des parois que sont des parois latérales 8, un plafond 10 et un fond 12, mieux visible sur la figure 4. Le plafond 10 et le fond 12 sont parallèles entre eux et sont tous deux orthogonaux aux parois latérales 8 de sorte à former, lorsque le sas 2 est en service, un volume interne V qui est un pavé dont les faces sont les parois 8, 10 et 12 de l’enceinte 6 et qui est adapté pour accueillir au moins un opérateur humain, équipé d’une combinaison de sécurité.

L’enceinte 6 est fabriquée dans un tissu résistant au feu, comme par exemple un tissu polyester avec enduction de polychlorure de vinyle et, sur l’exemple des figures, l’enceinte 6 comprend deux petites portes 28, situées sur l’une des parois latérales 8, et une grande porte 30, située sur une autre des parois latérales 8. Chacune des portes 28 et 30 est munie d’une fenêtre 32 transparente. Cela permet, lorsque le sas 2 est en service, de voir distinctement les opérations se déroulant à l’intérieur du sas 2 pour pouvoir suivre l’avancement des opérations et éviter des incidents. Les portes 28 et 30 sont, par exemple, fermées au moyen de fermetures glissières.

De manière générale, la disposition des portes 28 et 30 et des fenêtres 32 sur les différentes parois latérales 8 de l’enceinte 6 peut être adaptée selon les besoins de l’utilisateur. Par exemple, le nombre de portes 28 et 30 peut varier. Préférentiellement, chaque paroi latérale 8 est équipée d’au moins une fenêtre 32.

La jonction des différentes parois latérales 8, 10 et 12 de l’enceinte 6 entre elles forme des arêtes 14 qui comprennent quatre arêtes latérales 16, chaque arête latérale 16 étant commune à deux parois latérales 8, quatre arêtes de fond 18, chaque arête de fond 18 étant commune à l’une des parois latérales 8 et au fond 12, ainsi que quatre arêtes de plafond 20, chaque arête de plafond 20 étant commune à l’une des parois latérales 8 et au plafond 10. Par exemple, la jonction entre les parois 8, 10 et 12 est effectuée en soudant différents panneaux, chaque panneau formant une paroi 8, 10 ou 12. Plus généralement, le terme « jonction » fait référence aux arêtes 18. En variante, l’enceinte peut être formée d’un seul tenant et la jonction entre les parois 8, 10 et 12 est continue. La jonction des différentes parois latérales 8, 10 et 12 entre elles au niveau des arêtes 16, 18 et 20 permet de former, lorsque le sas 2 est en service, le volume interne V.

Trois sangles 24 sont prévues sur chaque arête latérale 16. Par exemple, les sangles 24 sont soudées aux arêtes latérales 16 ou elles y sont agrafées. En variante, chaque arête latérale 16 comprend un nombre différent de sangles 24, par exemple une ou quatre.

Deux des arêtes de fond 18 sont solidaires de rabats 25. Ces deux arêtes de fond 18 sont parallèles. Deux des arêtes de plafond 20, parallèles entre elles, sont également solidaires de rabats 26. Une bande 27 comprenant des crochets textiles est solidaire fixement de chaque rabat 25 et 26. Ces bandes 27 sont solidarisées aux rabats 25 et 26, par exemple, à l’aide de colle.

La structure 4 est représentée seule sur la figure 3. Elle comprend quatre montants 34, deux traverses inférieures 36 et deux traverses supérieures 38. Les traverses 36 et 38 sont orthogonales aux montants 34. Les deux traverses supérieures 38 sont parallèles entre elles et les deux traverses inférieures 36 sont parallèles entre elles, les deux traverses supérieures 38 étant situées dans un plan parallèle au plan des traverses inférieures 36. La structure 4 est avantageusement fabriquée en tissu polyamide avec enduction de polyuréthane thermoplastique. La structure 4 est prévue pour être gonflée rapidement, par exemple en une minute. La structure 4 est avantageusement fabriquée d’un seul tenant de sorte que le gonflage de l’un des montants 34 ou de l’une des traverses 36 et 38 implique le gonflage du reste de la structure 4.

Les montants 34 et les traverses 36 et 38 de la structure 4 sont agencés de sorte à former des arêtes d’un pavé. Les traverses inférieures 36 sont destinées à reposer sur le sol et forment deux arêtes opposées d’une base du pavé. Afin de les repérer pour savoir où est le bas de la structure 4, les traverses inférieures 36 sont d’une couleur différente des traverses 38 et des montants 34. En variante, le repérage des traverses inférieures 36 est fait différemment, par exemple au moyen d’autocollants.

Les traverses supérieures 38 forment deux arêtes opposées d’une face supérieure du pavé. Les montants 34 forment des arêtes verticales du pavé, reliant la base à la face supérieure. Chaque traverse 36 et 38 relie deux montants 34 entre eux et forme, avec les montants 34 qu’elle relie, un plan. Les deux plans contenant, respectivement, les deux traverses inférieures 36 sont parallèles entre eux et orthogonaux aux deux plans contenant, respectivement, les deux traverses supérieures 38. Ainsi, lorsque l’on regarde chacun des plans contenant les traverses 36 et 38, les montants 34 et la traverse 36 ou 38 correspondante forment, ensemble, un « U ».

Chacune des traverses 36 et 38 est solidaire d’un ruban 40 comprenant des bouclettes textiles. Chaque ruban 40 est solidarisé aux traverses 36 et 38 à l’aide, par exemple, de bande adhésive.

Lorsque l’enceinte 6 est supportée par la structure 4 comme sur les figures 1 et 4, chaque rabat 25 est partiellement enroulé autour d’une des deux traverses inférieures 36 et chaque rabat 26 est enroulé partiellement autour d’une des deux traverses supérieures 38. Chaque bande 27 est mise en contact avec un ruban 40. Ainsi, les crochets des bandes 27 sont accrochées aux bouclettes des rubans 40 pour former des systèmes textiles d’agrippement par contact, communément appelés Velcro (marque déposée).

Chaque sangle 24 est conçue pour être enroulée autour d’un montant 34. Les sangles 24 sont avantageusement réglables, de sorte que si le gonflage de la structure 4 varie dans le temps, l’enceinte 6 puisse être correctement fixée à la structure 4 en adaptant le serrage des sangles 24.

Dans l’exemples des figures 1 et 4, le sas 2 est en service. Le volume interne V est séparé de l’extérieur par l’enceinte 6. Les rabats 25 et 26 et les sangles 24 étant à l’extérieur du volume interne V, elles ne sont pas contaminées par les éléments radioactifs éventuellement présents dans le volume interne V. L’enceinte 6 étant attachée à la structure 4 par le biais des rabats 25 et 26 et des sangles 27, la structure 4 est, elle-aussi, située à l’extérieur du volume interne V. Ainsi, la structure 4 est séparée du volume interne V par l’enceinte 6. La structure 4 ne risque donc pas d’être contaminée.

L’absence de traverses inférieures à proximité de deux des parois latérales 8 du sas 2 permet d’entrer et de sortir du sas 2 sans franchissement des traverses inférieures 36. Cela permet de garantir plus de sécurité aux opérateurs en évitant qu’ils ne tombent. En outre, cette absence de traverses inférieures à proximité de deux des parois latérales 8, combinée avec l’absence de traverses supérieures à proximité des deux autres des parois latérales 8 du sas 2 permet de rendre la structure 4 plus légère que si elle était munie de quatre traverses inférieures 36 et de quatre traverses supérieures 38. Le transport de la structure 4, lorsqu’elle est dégonflée et désolidarisée de l’enceinte 6, en est donc facilité.

Afin de maintenir la structure 4 et d’éviter son effondrement, le sas 2 comporte deux entretoises 42 qui sont placées entre les montants 34 qui ne sont pas reliés par les traverses supérieures 38. Chaque entretoise 42 est connectée, par le biais de logements borgnes prévus à cet effet sur les montants 34 correspondants de sorte à être parallèle aux traverses inférieures 36. Les deux entretoises 42 sont respectivement situées de part et d’autre de la structure 4.

La structure 4 est fournie dégonflée et l’enceinte 6 pliée. Pour le montage du sas de confinement 2, la structure 4 est posée au sol de sorte à former un carré à l’intérieur duquel l’enceinte 6 pliée est déposée. Les traverses inférieures 36, repérées par leur couleur particulière, sont posées directement au sol alors que les traverses supérieures 38, de la même couleur que le reste de la structure 4, sont dirigées vers le haut. Ainsi, lors d’un gonflage de la structure 4, les traverses supérieures 38 se déploient vers le haut alors que les traverses inférieures 36 restent en contact avec le sol.

Dans une première étape, les rabats 26 sont solidarisés avec les traverses supérieures 38 correspondantes en mettant en contact les bandes 27 des rabats 26 avec les rubans 40. Ainsi, chacune des traverses supérieures 38 est attachée à l’arête 20 qui lui correspond.

Ensuite, la structure 4 est gonflée, entraînant l’enceinte 6 qui se déploie. Une fois la structure 4 gonflée, chaque montant 34 est attaché à l’arête latérale 16 lui correspondant par les sangles 24. Les rabats 25 sont solidarisés avec les traverses inférieures 36 correspondantes en mettant en contact les bandes 27 des rabats 25 avec les rubans 40 correspondants. Ainsi, chacune des traverses inférieures 36 est attachée à l’arête 18 qui lui correspond. Les entretoises 42 sont mises en place dans les orifices prévus à cet effet dans les montants 34.

Lorsque le sas 2 doit être démonté, le volume interne V de l’enceinte 6 est tout d’abord mis en dépression et les entretoises 42 sont retirées. La structure 4 est ensuite dégonflée. A l’issue de cette étape, les bandes 27 peuvent être désolidarisées des rubans 40 et les sangles 24 peuvent être détachées pour retirer l’enceinte 6 de la structure 4.

L’enceinte 6 est ensuite décontaminée ou jetée. La structure 4, qui est séparée du volume interne V par l’enceinte 6, n’est pas contaminée. Elle peut donc être réutilisée avec d’autres enceintes 6.

Le sas 2 est modulable, c’est-à-dire que la composition de chaque face latérale 8 de l’enceinte 6 peut être choisie en fonction des besoins de l’utilisateur. Par exemple, le nombre de portes 28 et 30, ainsi que leur emplacement, peut être modifié La structure 4 est, quant à elle, uniformisée. Ainsi, quelle que soit la composition des faces latérales 8 de l’enceinte 6, elle pourra être montée sur la structure 4. Lors d’un changement d’enceinte 6, la structure 4 peut être gardée et une nouvelle enceinte 6 avec une composition différente peut être montée dessus.

A titre d’aménagements optionnels, une ou plusieurs évacuations 43 sont ménagées dans au moins l’une des parois latérales 8.

Comme visible à la figure 5, trois sas 2 peuvent être assemblés au sein d’une installation nucléaire 44. En variante, un nombre différent de sas 2 sont assemblés pour former l’installation nucléaire 44, par exemple deux ou six.

Dans l’installation nucléaire 44, les volumes internes V des trois enceintes 6 sont connectés. A cet effet, l’installation nucléaire 44 comporte avantageusement des connecteurs 46, dont l’un est mieux visible sur la figure 6, pour connecter les volumes internes V des trois enceintes 6 entre eux.

Chaque porte 28 et 30 de chaque sas 2 est munie d’un retour 48 qui comprend un ruban 40. Chaque connecteur 46, conçu dans le même matériau que l’enceinte 6, a une forme parallélépipédique et est muni, sur chacune de ses extrémités, d’une bande 27. Chaque connecteur 46 relie deux enceintes 6. Pour connecter deux sas 2 l’un avec l’autre, la porte 28 ou 30 du premier des sas 2 est rapprochée de la porte 28 ou 30 du deuxième des sas 2. Le connecteur 46 est ensuite solidarisé à chacun des deux sas 2 en mettant chaque bande 27 du connecteur 46 en contact avec l’un des rubans 40 des retours 48. En variante, chaque retour 48 comprend une bande 27 et le connecteur 46 est muni de rubans 40. Egalement en variante, d’autres formes de réalisation que le système textile d’agrippement par contact, comprenant les bandes 27 et les rubans 40, sont envisageables pour assurer la solidarisation amovible du connecteur 46 aux sas 2.

Ainsi, dans tous les cas, les volumes internes V des différents sas 2 sont connectés tout en assurant qu’aucune des structures 4 n’est contaminée. Cela permet d’avoir une zone d’intervention plus grande et d’avoir une fabrication de sas 2 uniformisée. En effet, la taille des sas est unique et, en les assemblant, l’utilisateur peut adapter sa zone de travail à ses besoins en combinant plusieurs sas 2 et, par-là, plusieurs enceintes 6 différentes.

Divers aménagements et variantes sont par ailleurs envisageables pour le sas 2 et l’installation 44 décrits jusqu’ici. A titre d’exemples :

- à la place des sangles 24, les montants 34 sont attachés aux arêtes latérales 16 par le biais de systèmes textiles d’agrippement par contact ;

- le volume interne V est séparé en deux sous-volumes ou plus par une cloison, non représentée sur les figures, prévue à l’intérieur du volume interne V, en étant par exemple soudée aux parois latérales 8, au plafond 10 et au fond 12 ;

- la structure 4 comprend un nombre différent de traverses 36 et 38, par exemple quatre traverses 36 et quatre traverses 38 ; et/ou

- les traverses 36 et 38 sont munies de bandes 27 et les rabats 26 sont munis de rubans 40.

Les modes de réalisation et les variantes mentionnés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention.

Claims

Sas de confinement (2) pour une installation nucléaire (44), le sas de confinement comprenant une structure de support (4) gonflable, ainsi qu’une enceinte (6) qui comprend des parois (8, 10, 12), l’enceinte étant, lorsque le sas de confinement est en service, supportée par la structure de support en formant un volume interne (V) adapté pour accueillir au moins un opérateur humain, le sas de confinement étant caractérisé en ce que l’enceinte (6) est supportée par la structure de support (4) à la fois de manière amovible et de manière à séparer la structure de support du volume interne (V).
Sas de confinement (2) selon la revendication 1, dans lequel la structure de support (4) comprend des montants (34) et des traverses (36, 38) et dans lequel, lorsque le sas de confinement est en service :
le volume interne (V) est un pavé dont les faces sont formées par les parois (8, 10, 12) de l’enceinte, qui comprennent un plafond (10), un fond (12) et des parois latérales (8) ;

chaque montant (34) est attaché à une arête latérale (16) de l’enceinte, l’arête latérale étant commune à deux des faces latérales ;

deux traverses inférieures (36) sont respectivement attachées à deux arêtes de fond (18) opposées de l’enceinte, chacune de ces arêtes de fond étant commune au fond (12) de l’enceinte et à l’une des parois latérales ;

deux traverses supérieures (38) sont attachées à deux arêtes de plafond (20) opposées de l’enceinte, chacune de ces arêtes de plafond étant commune au plafond (10) et à l’une des parois latérales ; et

les traverses inférieures (36) sont contenues dans des plans parallèles entre eux et les traverses supérieures (38) sont contenues dans des plans parallèles entre eux, les plans contenant les traverses supérieures étant orthogonaux aux plans contenant les traverses inférieures.
Sas de confinement (2) selon la revendication 2, dans lequel les deux traverses inférieures (36) sont munies d’un repère pour indiquer le bas de la structure de support (4).
Sas de confinement (2) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le sas de confinement comprend deux entretoises (42), chaque entretoise étant connectée à deux des montants (34) et parallèle à l’une des traverses inférieures (36).
Sas de confinement (2) selon l’une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, dans lequel chaque montant (34) est attaché à l’arête latérale (16) correspondante de l’enceinte (6) au moyen d’au moins une sangle (24).
Sas de confinement (2) selon la revendication 5, dans lequel la ou chaque sangle (24) est réglable pour s’adapter au gonflage du montant (34) correspondant.
Sas de confinement (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel chaque traverse (36, 38) est attachée à l’arête correspondante (18, 20) de l’enceinte (6) au moyen d’un système textile d’agrippement par contact comprenant un ruban (40), constitué de bouclettes textiles, et une bande (27) munie de crochets textiles adaptés pour s’agripper aux bouclettes du ruban, l’un du ruban et de la bande étant disposé sur la traverse et l’autre étant disposé sur l’enceinte.
Sas de confinement selon la revendication 7, dans lequel l’enceinte (6) comporte, pour chacune des traverses (36, 38), un rabat (25, 26), qui est muni de celui du ruban (40) ou de la bande (27) disposé sur l'enceinte (6) et qui est adapté pour être partiellement enroulé autour de la traverse.
Installation nucléaire (44), comprenant au moins deux sas de confinement (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les volumes internes (V) respectifs des enceintes (6) desdits au moins deux sas sont connectés.
Installation nucléaire (44) selon la revendication 9, dans laquelle l’installation comporte en outre au moins un connecteur (46), le ou chaque connecteur reliant les deux enceintes (6) desdits au moins deux sas de confinement pour connecter les volumes internes (V) respectifs correspondants.