Dispositifs de surveillance par sceau thermique d'un conteneur calogène renfermant notamment de la matière calogène

Abstract

 Selon l'invention, le dispositif de surveillance comprend un ou plusieurs sceaux (2), apposés sur un élément de surface (4) d'un conteneur, comportant plusieurs composants résistifs (6) reliés électriquement entre eux et enfermés dans une structure (8) comportant un premier matériau (14b) servant de protection physique et un second matériau (16b) servant d'isolation thermique, ce sceau (2) étant apte à fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre l'élément de surface (4) et ledit sceau (2).

Description

[0001] La présente invention a pour objet des dispositifs de surveillance par sceau thermique d'un conteneur renfermant notamment de La matière calogène permettant de déceler à tout coup une tentative d'effraction du conteneur et/ou de La matière contenue dans celui-ci, ou un vol, même au cas où Le voleur réussirait à remettre en place Le dispositif de surveillance.

[0002] Elle s'applique notamment à La surveillance d'un grand nombre de conteneurs (400 à 500 conteneurs par exemple), fixes ou mobiles, renfermant de La matière caLogène radioactive, et ce, quel que soit l'environnement thermique dudit conteneur.

[0003] Dans ce cas, Le conteneur renfermant de La matière calogène comporte des parties qui, par suite d'échanges thermiques, présentent des températures différentes de La température ambiante.

[0004] IL existe à L'heure actuelle un certain nombre de dispositifs de surveillance permettant de détecter une tentative d'ouverture d'un conteneur. Un de ces dispositifs consiste à fixer Les extrémités d'un câble passant à travers La genouillère ou les ouïes de fermeture d'un conteneur à un boîtier dans LequeL on a coulé une masse de résine qui s'est fissurée au refroidissement. Ces fissures forment un dessin bien déterminé que L'on photographie au départ. Lorsque quelqu'un réussit à ouvrir puis à refermer Le boîtier, La masse de résine contenue dans celui-ci risque de se déplacer et/ou de nouvelles fissures risquent d'apparaître. Une nouvelle photographie de La résine permet d'observer ces changements.

[0005] Cependant, on ne pourra rien détecter dans Le cas où Le voleur ne touchera pas au boîtier et prendra La précaution de ne couper que Le câble puis de Le reconstituer par épissurage. De plus, comme La surveillance d'un tel dispositif nécessite une présence physique, il ne permet pas une surveillance continue des conteneurs. En outre, dans Le cas de matières radioactives, ce dispositif implique une exposition indésirable du personnel de surveillance aux rayonnements émis par Lesdites matières.

[0006] On connaît aussi des dispositifs de surveilLance permettant une surveillance en continu ou en temps réel tels que ceux décrits dans Le document EP-A-0018 198. Ces dispositifs utilisant des sceaux optiques ne permettent pas de faire La distinction entre des matières calogènes ou non. De plus, ils ne permettent pas de déceler une intrusion dans Le conteneur qui Laisserait intacts Les sceaux.

[0007] La présente invention a justement pour but des dispositifs de surveillance inviolables d'un conteneur, renfermant notamment de La matière calogène, permettant de remédier à ces inconvénients et permettant de détecter n'importe quelle tentative d'effraction et/ou de vol, et ce, quel que soit L'endroit où celle-ci a été faite. Elle est basée sur Le fait que toute modification sur Le conteneur ou de son contenu perturbe L'état thermique de La surface dudit conteneur sur LaqueLLe est fixé Le dispositif de scellement.

[0008] Par conteneur, il faut comprendre toute enceinte fermée et notamment une pièce.

[0009] L'utilisation de capteurs thermiques associés à un système d'acquisition de données est connue et notamment décrite dans l'article de H. DUANE ARLOWE, NucLear Materials Management 1982, pages 82 à 88, intitulé "A Low cost SNM shelf monitor system", pour La détection de présence d'un conteneur sur un socle et La vérification de son contenu calogène. Mais ce dernier dispositif permet plus des mesures qualitatives que quantitatives d'une part, et d'autre part ne constitue pas un dispositif de scellement.

[0010] La présente invention a précisément pour objet un dispositif de surveillance d'un conteneur renfermant notamment de La matière calogène, destiné à contrôler La présence et L'intégrité du conteneur, se caractérisant en ce qu'il comprend au moins un sceau, apposé sur un élément de surface du conteneur, comportant au moins un composant résistif enfermé dans une structure servant de protection physique et d'isolation thermique, ce sceau étant apte à fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre l'élément de surface et Ledit sceau et/ou du flux thermique échangé entre l'environnement du sceau et lui-même, et des moyens de surveillance sensibles audit signal et situés à distance du conteneur.

[0011] L'emploi d'un sceau, fournissant un signal électrique représentatif du flux thermique échangé avec l'élément de surface sur LequeL il est disposé et/ou du flux thermique échangé avec son environnement, permet de détecter toute variation de ce flux thermique à partir d'une modification du signal électrique émis par Le sceau. Les variations du flux thermique peuvent être dues à une modification de l'environnement du conteneur scellé (déplacement de ce dernier ou des conteneurs voisins), à une modification de La géométrie du sceau (changement, déplacement de celui-ci), à une modification du contenu notamment calogène, à une présence ou une intervention d'un moyen divers (personne, robot) sur une partie quelconque du conteneur.

[0012] SeLon un mode préféré de réalisation du dispositif de scellement de l'invention, La structure du sceau ou autrement dit son enveloppe est constituée d'un matériau unique servant à La fois de protection physique et d'isolation thermique.

[0013] SeLon un autre mode préféré de réalisation du dispositif de scellement de l'invention, Ladite structure est constituée de deux matériaux différents, L'un servant de protection physique et L'autre d'isoLation thermique.

[0014] SeLon un autre mode préféré de réalisation du dispositif de l'invention, Le sceau comporte deux séries indépendantes de composants résistifs reliés électriquement entre eux, L'une des séries servant à prendre en compte Les variations du flux thermique échangé entre Le sceau et La surface du conteneur sur LaqueLLe il est apposé, L'autre série servant à prendre en compte Les variations du flux thermique échangé entre Le sceau et son environnement.

[0015] De façon avantageuse, L'une des séries de composants résistifs du sceau est placée soit à proximité de La face du sceau qui est appliquée sur l'élément de surface du conteneur, soit directement au contact dudit élément de surface sur LequeL Le sceau est apposé. Cette disposition permet de capter au mieux La variation du flux thermique au niveau de L'élément de surface sur LequeL est apposé Le sceau. La variation peut être causée par une modification de L'environnement, de La géométrie du sceau ou du contenu éventuellement calogène.

[0016] De façon préférentielle, Le dispositif de L'invention comprend plusieurs sceaux fournissant des signaux électriques différents, ces signaux étant fonction du flux thermique échangé entre L'éLément de surface et Le sceau apposé correspondant ainsi que des caractéristiques électriques des composants résistifs constituant chaque sceau.

[0017] Le dispositif de surveillance selon l'invention, en plus des avantages donnés précédemment, permet, dans Le cas d'un conteneur renfermant de La matière calogène, de surveiller aussi Le contenu du conteneur.

[0018] D'autres caractéristiques et avantages de L'invention ressortiront mieux de La description qui va suivre, donnée à titre illustratif et non Limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelLes :

- La figure 1 représente schématiquement un dispositif de surveillance, conformément à l'invention, comportant des sceaux thermiques d'un premier mode de réalisation,

- La figure 2 représente schématiquement un sceau thermique, conformément à L'invention, d'un deuxième mode de réalisation dans LequeL Le matériau servant d'isolation thermique est situé vers L'extérieur,

- La figure 3 représente schématiquement un sceau thermique, conformément à L'invention, du deuxième mode de réalisation dans LequeL Le matériau servant de protection physique est situé vers L'extérieur,

- La figure 4 représente schématiquement un sceau thermique, conformément à l'invention, d'un troisième mode de réalisation,

- La figure 5 représente schématiquement un mode de réalisation du circuit électronique du dispositif de surveillance, selon l'invention, et

- les figures 6 à 9 illustrent différents exemples de fixation des sceaux thermiques, conformément à l'invention, sur un conteneur à surveiller.

[0019] Sur La figure 1, on a représenté un dispositif de surveillance conformément à L'invention.

[0020] Ce dispositif comprend un ou plusieurs sceaux 2 que l'on appose sur un élément de surface 4 d'un conteneur renfermant notamment de La matière calogène, constitué par exemple de matières irradiées ou non ou de déchets radioactifs. Chaque sceau est un fluxmètre thermique fournissant un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre Lui-même et l'élément de surface 4 sur LequeL il est apposé. Il comprend un ou plusieurs éléments ou composants résistifs, connectés entre eux en série et/ou en parallèle, enfermés dans une structure 8 ou enveloppe servant de protection physique et d'isolation thermique, ces composants étant alimentés par un courant continu ou alternatif.

[0021] Les composants résistifs 6 peuvent être des résistances à coefficient de température positif ou négatif. ILs sont placés de façon avantageuse, Le plus près possible de La face 10 du sceau 2 qui est appliquée sur L'éLément de surface 4 du conteneur à surveiller (figure 3). En particulier, ces composants peuvent être disposés de façon qu'ils viennent au contact direct de La surface à surveiller, comme représenté sur La figure 1.

[0022] La structure 8 servant de protection physique et d'isolation thermique peut être constituée d'un matériau unique 12 remplissant à La fois Les deux fonctions de protection physique et d'isolation thermique. Ce matériau peut par exemple être constitué d'un isolant tel qu'une résine époxy. Dans une telle réalisation, La fixation du sceau 2 sur l'élément de surface 4 du conteneur peut être assurée par collage.

[0023] La structure 8 du sceau 2 peut aussi être constituée, comme représentée sur Les figures 2 et 3, de deux matériaux différents, L'un ayant un rôLe de protection physique et L'autre d'isolation thermique.

[0024] Sur La figure 2, Le matériau jouant Le rôle de protection physique porte La référence 14a et Le matériau jouant Le rôle d'isolant thermique La référence 16a. Le matériau 14a peut par exemple être formé d'un capot métallique notamment en acier inoxydable et Le matériau 16a en mousse de polyuréthane.

[0025] Dans La variante représentée sur La figure 2, Le matériau 14a jouant Le rôle de protection physique (capot métallique), est disposé de façon à envelopper les composants résistifs 6, Le matériau 16a jouant Le rôle d'isolant thermique recouvrant Le matériau 14a. Un vide d'air 17, entre Le matériau 14a et Les composants résistifs 6, peut être prévu, notamment Lorsque ce matériau 14a est métallique. Dans cette variante, La fixation du sceau 2 sur l'élément de surface 4 du conteneur peut être assurée par collage.

[0026] Par ailleurs, Les composants résistifs 6 peuvent être disposés directement au contact de l'élément de surface 4 du conteneur à surveiller.

[0027] Sur La figure 3, Le matériau jouant Le rôle de protection physique porte La référence 14b et Le matériau jouant Le rôle d'isolant thermique La référence 16b. Le matériau 14b peut par exemple être constitué par un capot métallique notamment en acier inoxydable et Le matériau 16b par de La mousse de poLyuréthane ou un gaz tel que de L'air.

[0028] Dans La variante représentée sur La figure 3, Les composants résistifs 6 sont totalement noyés dans Le matériau 16b, isolant thermiquement, ce dernier étant recouvert du matériau 14b de protection ; ils n'ont aucun contact avec l'élément de surface 4 du conteneur à surveiller, mais sont disposés à proximité dudit élément. Dans cette variante, La fixation du sceau 2 sur l'élément de surface 4 du conteneur peut être assurée, par collage, soudage, brasage,...

[0029] L'apposition d'un sceau 2, tel que représenté sur Les figures 1 à 3, sur un élément de surface 4 d'un conteneur entraîne automatiquement L'apparition d'un gradient thermique naturel de L'éLément de surface sur LequeL il est apposé ; Le sceau émet alors un signal électrique qui est représentatif du flux thermique échangé entre l'élément de surface 4 et Lui-même ; ce signal électrique est fonction du flux thermique échangé et des caractéristiques électriques des composants résistifs 6 constituant Le sceau.

[0030] Dans Le cas d'un conteneur contenant de La matière non calogène, Les composants résistifs 6 d'un sceau sont alimentés par un courant suffisant pour provoquer un auto-échauffement de ces composants détectable. Le sceau est dit actif.

[0031] Ce signal électrique véhiculé par un câble 18, comme représenté sur La figure 1, peut être détecté puis analysé à L'aide d'un circuit électronique 20 approprié, que L'on décrira ultérieurement, situé à distance du conteneur à surveiller.

[0032] Sur La figure 4, on a représenté un autre mode de réalisation d'un sceau thermique, conformément à L'invention, dit quantitatif. Dans ce mode de réalisation, Le sceau 2 comprend deux séries indépendantes 6a et 6b de composants résistifs, enfermées dans La structure 8. Dans chaque série, Les composants électriques sont reliés électriquement entre eux.

[0033] L'une des séries 6a est disposée, comme précédemment, soit à proximité de La face 10 du sceau 2 qui est appliquée sur l'élément de surface 4 du conteneur (figure 3) soit au contact direct de La surface à surveiller. Elle permet, comme précédemment, de fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre Le sceau 2 et l'élément de surface 4 du conteneur sur LequeL Le sceau est apposé.

[0034] L'autre série 6b est disposée à proximité de La face 21 du sceau 2 opposée à La face 10 de celui-ci. Elle permet de fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre L'environnement du sceau et Lui-même.

[0035] Dans ce mode de réalisation, il est préférabLe, d'un point de vue pratique, que La structure 8 du sceau 2 soit constituée de deux matériaux différents, Le matériau 14b jouant Le rôle de protection physique étant situé vers L'extérieur du sceau et Le matériau 16b jouant Le rôle d'isotant thermique étant enfermé dans Le matériau 14b.

[0036] Dans Le cas d'un conteneur renfermant de La matière calogène, on peut utiliser un système équivalent au sceau de La figure 4, consistant en deux sceaux tels que représentés sur Les figures 1 à 3 ; L'un des deux sceaux, dit premier sceau, fournit un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre Lui-même et La surface du conteneur sur LequeL iL est apposé, et Le second sceau fournit un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre Lui-même et son environnement. Dans cet arrangement Le premier sceau est placé sur une surface étanche du conteneur et Le second sceau notamment sur une partie à température ambiante dudit conteneur.

[0037] SeLon L'invention, un même sceau 2 peut être utilisé "quantitativement" pour La surveillance d'un contenant renfermant de La matière calogène ; puis "activement" Lorsque cette matière cesse de dégager de La chaleur. Autrement dit, un même sceau peut être utilisé de deux façons différentes suivant que Le contenu du conteneur est calogène ou non.

[0038] Dans Le cas de l'utilisation de composants résistifs 6 étalonnés, Les sceaux 2 constituent des fluxmètres thermiques aptes à aider au suivi et à La gestion quantitatifs, au moyen d'un circuit 20 approprié, des matières calogènes enfermées dans Le conteneur à surveiller.

[0039] Si La matière calogène à surveiller est bien caractérisée, La mesure du flux thermique permet de connaître La quantité de matière présente. Dans Le cas contraire, Le mesure du flux thermique et La quantité de matière présente sont seulement corrélées.

[0040] L'utilisation de composants résistifs dont Les caractéristiques électriques sont inconnues et qui sont tirés au hasard, Lors de La constitution des sceaux 2, permet d'obtenir des sceaux présentant des caractéristiques électriques aléatoires. Un suivi automatique du signal émis par chaque sceau 2 aléatoire, au moyen d'un circuit électronique 20, fait que ces caractéristiques peuvent rester absolument inconnues, même pour Le personnel de surveillance, et par conséquent non dupLicabLes.

[0041] Par ailleurs, L'empLoi d'un circuit 20 approprié permettant L'acquisition et La gestion des signaux électriques transmis par Les sceaux 2 permet . de constituer un dispositif de sécurité inviolable. En particulier, un circuit 20 permettant une interrogation de chaque sceau 2 de façon continue, par exemple toutes Les millisecondes, ne permet pas de disposer d'un temps suffisamment Long pour effectuer une intervention malveillante.

[0042] De plus, Le système d'acquisition et d'anaLyse 20 peut être tel qu'il permette de garder La trace de toute intervention notamment malveillante, sur Les conteneurs à surveiller.

[0043] Comme circuit électronique 20 servant à La détection des signaux électriques fournis par Le(s) sceau(x) thermiques, on peut notamment utiliser Le circuit schématisé sur La figure 5.

[0044] Ce circuit 20 comprend essentiellement .

- un générateur de courant 30, stabilisé en courant servant à alimenter Les composants résistifs 6,

- un voltmètre digital 32 enregistrant Les signaux électriques analogiques délivrés par Les composants 6 et Les transformant en données numériques,

- un calculateur 34 traitant Les signaux issus du voltmètre, tels que comparaison de signaux fournis par Les sceaux apposés sur un même conteneur,

- des moyens d'enregistrement 36 (sur support papier ou magnétique) des résultats pilotés par Le calcuta- teur 34,

- des moyens de visualisation 38 de ces mêmes résultats, pilotés aussi par Le calculateur 34, et

- une éventuelle alarme 40 pilotée encore par Le caLculateur et émettant un signal Lumineux ou sonore, en cas de modification brusque des signaux électriques fournis par Les sceaux thermiques, cette alarme pouvant se trouver à proximité du calculateur et/ou des moyens de visualisation et d'enregistrement, ou bien à distance (plusieurs kilomètres).

[0045] Afin de permettre une interrogation en continu d'un grand nombre de sceaux 2, un scrutateur de voie 42 relié aux composants restrictifs 6 et au cal- cutateur doit être prévu.

[0046] Sur Les figures 6 à 9, on a représenté différents types d'arrangements de sceaux conformément à L'invention. Ces arrangements sont formés de plusieurs sceaux 2 pouvant être reliés mécaniquement entre eux par exemple à L'aide de fils métalliques 22 (acier). Ces sceaux 2 peuvent par exemple être apposés, comme représenté sur Les figures 6 à 8, sur La zone de contact 24 entre Le coùvercLe 26 du conteneur et Le corps 28 de celui-ci, ou bien, comme représenté sur La figure 7, être apposés à proximité de cette zone de contact 24, par exemple sur Le couvercle 26 ou sur Le corps 28 même du conteneur.

[0047] Dans Le cas d'un conteneur renfermant de La matière radioactive calogène, Les sceaux seront avantageusement apposés hors de La zone de contact 24 du couvercle et du corps du conteneur (figure 7) afin de permettre, pour des raisons de service, d'ouvrir puis de refermer Le conteneur, Les sceaux détectant cette intervention et La modification éventuelle du contenu du conteneur sans être détruits.

[0048] Dans Le cas d'un conteneur renfermant de La matière non calogène, il est préférable d'utiliser un grand nombre de sceaux, comme représenté sur La figure 8, afin de détecter toute intrusion (introduction d'un outil par exempLe) dans Le conteneur, ces sceaux étant avantageusement apposés sur La zone de contact du couvercle et du corps conducteur.

[0049] Bien entendu, ces différents arrangements de sceaux ne sont donnés qu'à titre d'exemple.

Revendications

1. Dispositif de surveillance d'un conteneur renfermant de La matière, destiné à contrôler sa présence et son intégrité, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un sceau (2), apposé sur un élément de surface (4) du conteneur, comportant au moins un composant résistif (6, 6a, 6b) enfermé dans une structure (8) servant de protection physique et d'isolation thermique, ce sceau (2) étant apte à fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre l'élément de surface (4) et Ledit sceau (2) et/ou du flux thermique échangé entre L'environnement du sceau (2) et Lui-même et des moyens de surveillance (20) sensibles audit signal et situés à distance du conteneur.

2. Dispositif de surveillance selon La revendication 1, caractérisé en ce que Le sceau comporte deux séries (6a, 6b) indépendantes de composants résistifs reliés électriquement entre eux, L'une des séries (6a) servant à fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre L'éLément de surface (4) et Ledit sceau (2), L'autre série (6b) servant à fournir un signal électrique représentatif du flux thermique échangé entre L'environnement du sceau et Lui-même.

3. Dispositif de surveillance selon La revendication 2, caractérisé en ce que Les composants résistifs de chaque série sont reliés entre eux en série et/ou en parallèle.

4. Dispositif de surveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que La structure (8) est constituée d'un matériau unique (12) servant à La fois de protection physique et d'isolation thermique.

5. Dispositif de surveiltance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que La structure (8) est constituée de deux matériaux différents, L'un servant de protection physique (14a, 14b), L'autre d'isolation thermique (16a, 16b).

6. Dispositif de surveillance selon L'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que L'une des séries de composants résistifs (6) est placée à proximité de La face (10) du sceau (2) qui est appliquée sur l'élément de surface (4) du conteneur.

7. Dispositif de surveillance selon L'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que L'une des séries de composants résistifs (6) est placée directement au contact de L'éLément de surface (4) sur LequeL Le sceau est apposé.

8. Dispositif de surveillance selon L'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que Le composant résistif (6) est étalonné et apte à aider à La gestion quantitative des matières calogènes.

9. Dispositif de surveillance selon L'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que Le composant résistif (6) est tiré au hasard, de façon à ce que ses caractéristiques électriques soient inconnues.

10. Dispositif de surveillance selon L'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs sceaux (2) fournissant des signaux électriques différents.

Dessins