Dans une usine nucléaire, on sépare par des parois et des dalles épaisses les zones contenant des matières dangereuses des zones où le personnel peut être présent.
La zone dangereuse est généralement appelée zone active. On peut y trouver des produits radioactifs émetteurs y ce qui justifie l'épaisseur des parois et/ou des produits radioactifs émetteurs a et p considérés comme contaminants. Tout matériel sortant d'une zone active est considéré comme contaminé et doit être placé derrière une paroi épaisse (pour protéger des rayons gamma) et dans une enceinte étanche (pour ne pas répandre la contamination).
Quand un matériel présent dans la zone doit être remplacé, ou sorti, pour être amené dans une cellule d'intervention pour dépannage, et de même quand on veut remettre en place le même matériel, il est impératif de conserver un confinement total pour éviter de répandre la contamination. Il est également impératif de conserver une épaisseur de paroi suffisante pour la protection biologique entre ce matériel et le personnel pendant le déplacement vers la cellule d'intervention.
Une cellule amovible pour la manutention des pièces irradiées est décrite dans le brevet FR-A 2 462 769.
La présente invention décrit un procédé permettant le transfert d'un "objet" tel que matériel, pièce de machine, fût de déchets, etc... de la zone active à la zone propre, le transport dans la zone propre de cet objet, et le transfert en sens inverse de la zone propre à la zone active en respectant les impératifs de confinement et de protection biologique.
Une des caractéristiques de l'invention est d'utiliser pour conserver le confinement un dispositif en deux parties une préenceinte fixe et une enceinte mobile.
Le préenceinte reste en place pendant tout le temps nécessaire pour extraire un objet, l'emmener dans une cellule et ramener soit un autre objet, soit le même réparé, et le transférer dans la zone active.
Pour décrire l'invention, on raisonnera sur une cellule active accessible par son plafond en opérant les transferts verticalement.
Le même procédé s'applique en fait à toutes les dispositions géométriques telles que transfert à travers un mur vertical ou transfert à travers le plancher.
On considérera donc une cellule active dont le plafond est une dalle horizontale comportant un bouchon.
La face supérieure du bouchon est propre et doit le rester. La face intérieure du bouchon est dans la zone active et est considérée comme contaminée et contaminante.
L'objet, au moins au moment du transfert, est suspendu au bouchon. Les dimensions de l'objet sont supposées telles que en soulevant le bouchon on puisse extraire l'objet par le trou ainsi découvert.
On se reportera aux figures pour mieux comprendre la description qui suit :
Sur la figure 1 est représentée en coupe une cellule active composée d'une dalle horizontale 1 et de murs 2. Le bouchon 3 sépare la zone active 6 de la zone propre 7.
L'objet 4 à transférer est suspendu au bouchon. Le transfert se fera suivant l'axe 5 qui est supposé vertical pour la clarté de la description.
La figure 2 montre une préenceinte coupée par un plan vertical suivant l'axe de transfert.
Les parois 10 délimitent une boîte fermée comportant deux bouchons situés sur l'axe de transfert : un bouchon inférieur 11 et un bouchon supérieur 12.
A l'intérieur, un chariot 14 peut se déplacer horizontalement grâce à une tige de manoeuvre 15.
Pour simplifier on n'a représenté ni les roues ni les rails sur lesquels se déplace le chariot.
La préenceinte a une longueur intérieure 16 telle que le passage selon l'axe de transfert soit dégagé quand le chariot est dans la position 17. On appellera par la suite gauche la position 14 et droite la position 17. Un pont 13 assure l'étanchéité entre la cellule et la préenceinte.
L'enceinte mobile est schématisée sur la figure 3. Elle a la forme d'une boîte cylindrique ou prismatique de paroi 30 parallèle à l'axe de transfert 36.
La partie supérieure est fermée mais laisse passer un câble 32 avec un soufflet d'étanchéité 34. Le câble se termine par un crochet 33.
La partie inférieure comporte un bouchon amovible 31. Un joint 35 assure l'étanchéité entre l'enceinte et la préenceinte.
Ayant ainsi décrit la réalisation matérielle de l'invention, il est possible d'expliquer le principe de fonctionnement par exemple pour extraire un objet de la cellule.
Sur la figure 4, on voit la position relative des matériels précédemment décrits.
Nous conserverons les mêmes numéros pour désigner les mêmes parties dans les figures schématisant le fonctionnement.
La dalle supérieure 40 de la cellule comporte donc le bouchon 41 et 1"'objet' à transférer 42 suspendu sous le bouchon.
La préenceinte 43 est placée sur la dalle de manière à respecter l'axe de transfert.
Le bouchon 44 et le bouchon supérieur 46 sont en place. Le chariot 45 est en position gauche.
L'enceinte 47 est posée sur la préenceinte de manière à respecter l'axe de transfert.
Le bouchon 48 est en position. Le crochet est représenté par 49.
On notera que volontairement on n'a représenté ni l'épaissuer des parois de l'enceinte et de la préenceinte, ni les joints d'étanchéité entre les divers composants.
La figure 5 représente la première manoeuvre consistant à solidariser deux par deux les bouchons:
On accroche le bouchon inférieur 44 de la préenceinte sur le bouchon de la dalle 41.
On accroche le bouchon 48 de l'enceinte au bouchon supérieur 46 de la préenceinte et dépose cet ensemble dans le chariot. Un dispositif non revendiqué permet de verrouiller et de déverrouiller les deux bouchons par une tige de manoeuvre extérieure (non représentée sur la figure.
Le but de ces accrochages est de protéger de la contaminamination les faces des bouchons qui seront visibles dans la zone propre.
On tire ensuite le chariot 45 en position droite telle que montrée sur la figure 6.
On voit en figure 7, l'accrochage du crochet 49 à l'ensemble constitué par bouchons 41-44 et l'objet 42. Le soufflet d'étanchéité autour du câble n'est pas représenté.
Cet ensemble 41, 44, 42 est monté par le câble dans t'enceinte 47, la figure 8 montre cette position.
On déplace le chariot 45 pour l'amener en position gauche sur la figure 9, puis on remet en place le bouchon 46 à la partie supérieure de la préenceinte (figure 10).
Il est alors possible de soulever l'enceinte 47 et de l'emmener ailleurs.
Le confinement est resté total, en effet, l'enceinte 47 est fermée par son bouchon 48 et la face inférieure dudit bouchon n'a jamais été contaminé car elle a toujours été en contact avec la face supérieure également propre du bouchon supérieur 46 de la préenceinte.
Ladite préenceinte réalise la fermeture de la cellule grâce à l'étanchéité des contacts (les joints 13 de la figure 2) et grâce au bouchon supérieur 46.
On n'a pas représenté les dispositifs servant à solidariser deux par deux les bouchons, (de tels matériels sont connus par ailleurs), ou à soulever l'ensemble. Les joints utilisés pour assurer l'étanchéité entre la préenceinte et la dalle (13), entre la préenceinte et l'enceinte (35),connus par ailleurs, peuvent avantageusement être des joints à triple effet. La fig. 11 représente une autre réalisation du disposition selon l'invention : A titre de variante, on peut envisager d'équiper l'enceinte mobile d'une cloche 50 coulissant juste avec des joints d'étanchéité ce qui permet d'éviter de contaminer l'intérieur de l'enceinte.
On peut de même faire les manoeuvres de montée et descente grâce à une chaîne de poussée "SERAPID" logée dans un tunnel fixé à l'enceinte.
La figure 12 montre une telle possibilité.
Un tunnel 60 fixé sur l'enceinte 47 comporte une chaîne de poussée 61 passant sur deux poulies 62-63 renvoyant le mouvement. On n'a pas représenté pour simplifier de contre poulies ou de glissières pour les maillons de la chaîne de poussée.
Ce dispositif a l'avantage de limiter la hauteur nécessaire pour les manoeuvres tout en concentrant sur l'enceinte les moyens de levage des bouchons et de l'objet.
Un tel montage est particulièrement pratique pour emmener le matériel 42 et le décharger dans une cellule d'intervention où il sera réparé ou révisé.
La description précédente a montré comment mettre en oeuvre le procédé objet de la présente invention dans le cas où l'objet est extrait verticalement et de bas en haut.
On a déjà vu que le même dispositif fonctionnait à la verticale de haut en bas pour introduire un objet dans une cellule.
On transportera facilement aux autres cas :
La présente invention a été décrite dans le cadre d'une industrie nucléaire mais s'applique aussi bien au transfert d'objet contaminé par des polluants chimiques ou bactériologiques qu'au transfert d'objets radioactifs.