La présente invention concerne un emballage de transport ou de stockage de matières radioactives, comprenant :

• un corps destiné à contenir les matières radioactives, le corps ayant une première extrémité et une deuxième extrémité opposées l'une à l'autre selon un axe central, et
• au moins un capot amortisseur de chocs adapté pour être monté sur la première extrémité.

L'invention concerne aussi un procédé de transport ou de stockage de matières radioactives mettant en œuvre un tel emballage.

Un emballage de transport de matière radioactives est soumis à des tests réglementaires, par exemple à des chutes libres sur une surface indéformable, typiquement d'une hauteur de chute variant entre 0,3 m et 9 m selon les cas. Pour protéger le corps de l'emballage contre ces chutes, l'emballage comprend généralement à ses extrémités des capots amortisseurs, incluant par exemple une enveloppe en acier inoxydable et un matériau amortisseur remplissant cette enveloppe.

Le corps, généralement de forme cylindrique, est reçu dans des logements, également cylindriques, définis par les capots. Le corps pouvant avoir une masse d'une centaine de tonnes (métriques) environ, et chaque capot d'environ quatre ou cinq tonnes, les capots sont soumis à des efforts extrêmement importants pendant les tests et durant leur utilisation, pouvant atteindre des milliers de tonnes force.

Actuellement, les capots sont fixés sur le corps à l'aide de vis orientées axialement (parallèlement à l'axe central). Les efforts précités se traduisent par des efforts de cisaillement très important sur les vis, qui sont donc de très grandes dimensions. En outre, un tel système de fixation à vis est délicat à mettre en œuvre compte tenu des jeux et des tolérances de fabrication.

Les capots sont retirés durant le chargement et le déchargement des matières radioactives. Néanmoins, le retrait et l'assemblage des capots peuvent s'avérer fastidieux, notamment en raison de la masse et de l'encombrement importants des capots.

Un but de l'invention est de remédier à tout ou partie des inconvénients ci-dessus, en fournissant un emballage de transport de matière radioactives fiable en utilisation, et plus simple à mettre en œuvre.

L'invention a pour objet un emballage selon la revendication 1.

Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'emballage comprend une ou plusieurs des caractéristiques correspondant aux revendications 2 à 9, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles.

L'invention a aussi pour objet un procédé selon la revendication 10.

L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins, dans lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique, en perspective d'un emballage selon l'invention,
• la figure 2 est une vue schématique, partielle, en coupe selon un plan radial par rapport à l'axe central, de l'emballage représenté sur la figure 1, la vue étant centrée sur le système de verrouillage,
• la figure 3 est une vue schématique, partielle, d'un emballage selon l'invention, constituant une première variante de l'emballage représenté sur les figures 1 et 2, le corps de l'emballage n'étant pas montré, et
• la figure 4 est une vue schématique, partielle, d'un emballage selon l'invention, constituant une deuxième variante de l'emballage représenté sur les figures 1 et 2, le corps de l'emballage n'étant pas montré.

En référence à la figure 1, on décrit un emballage 10 selon l'invention.

L'emballage 10 est destiné au transport et/ou au stockage de matières radioactives 12, par exemple des déchets radioactifs placés dans des fûts, ou encore des assemblages de combustible nucléaire.

De telles matières radioactives 12 se caractérisent par une activité (mesurée en becquerel par unité de masse) très supérieure à la radioactivité naturelle, liée à la présence de certains radio-isotopes. Ces matières nécessitent des mesures de radioprotection particulières, connues en elles-mêmes.

L'emballage 10 comprend un corps 14 destiné à contenir les matières radioactives 12, le corps 14 ayant une première extrémité 16 et une deuxième extrémité 18 opposées l'une à l'autre selon un axe central X.

L'emballage 10 comprend au moins un capot 20 amortisseur de chocs adapté pour être monté sur la première extrémité 16. Avantageusement, l'emballage 10 comprend un deuxième capot 20 amortisseur (non représenté), par exemple analogue au capot 20, et monté sur la deuxième extrémité 18.

L'emballage 10 comprend un système de verrouillage 22 permettant le verrouillage du capot 20 sur le corps 14.

Le corps 14 définit un logement interne 24, par exemple fermé par un couvercle (non représenté), et recevant les matières radioactives 12.

Le corps 14 et les matières radioactives 12 présentent ensemble une masse par exemple comprise entre 5 et 150 tonnes.

Le corps 14 est par exemple cylindrique (au sens classique d'avoir une base circulaire) autour de l'axe central X.

Selon des variantes non représentées, le corps 14 présente une forme prismatique, à base notamment carrée, rectangulaire, ou hexagonale.

Dans l'exemple, le corps 14 définit au moins une rainure 26 entourant au moins partiellement le corps autour de l'axe central X. La rainure 26 est définie par une surface radialement externe 28 du corps 14 par rapport à l'axe central X.

La rainure 26 est adaptée pour coopérer avec le système de verrouillage 22 d'une manière qui sera explicitée plus bas.

La rainure 26 a par exemple une section rectangulaire selon un plan radial P (figure 2). La rainure 26 est délimitée axialement par deux surfaces 30, 32.

Les surfaces 30, 32 sont, dans l'exemple, annulaires et orthogonales à l'axe central X.

Selon des modes de réalisation particuliers (non représentés), la rainure 26 n'entoure pas complètement le corps 14, et est par exemple discontinue autour de l'axe central X. Dans ce cas, le corps 14 définit par exemple plusieurs portions de rainure (formant des rainures) sur des secteurs angulaires avantageusement répartis autour de l'axe central X.

Le capot 20 définit un logement 34 adapté pour recevoir au moins une partie de la première extrémité 16 selon l'axe central X lorsque le capot 20 est monté sur le corps 14.

Dans l'exemple, le capot 20 comprend une protubérance 36 selon l'axe central X, entourant le corps 14 autour de l'axe central X, lorsque le capot est monté, et définissant une pluralité d'orifices répartis autour du corps 14.

Le capot 20 comprend par exemple une partie principale 40, et une virole 42 formant la protubérance 36.

La partie principale 40 est avantageusement délimitée par une enveloppe 44, par exemple en acier inoxydable. La partie principale 40 définit un volume interne 46 avantageusement rempli d'un matériau amortisseur 48, connu en lui-même, tel que du bois ou de la mousse.

Le logement 34 est cylindrique dans l'exemple.

Selon des variantes non-représentées, le logement 34 présente d'autres formes adaptées pour coopérer avec le corps 14. Ces formes sont par exemple prismatiques, à base notamment carrée, rectangulaire, ou hexagonale.

Le logement 34 est délimité axialement par un fond 50.

Les orifices 38 sont par exemple répartis régulièrement autour de l'axe central X. Les orifices 38 sont par exemple oblongs autour de l'axe central X, et forment par exemple des fentes s'étendant principalement autour de l'axe central X.

En variante (non représentée), les orifices 38 sont répartis irrégulièrement autour de l'axe central X.

Dans l'exemple, le système de verrouillage 22 comporte deux supports 52, et une pluralité de dents 54 en saillie de chacun des supports.

Selon des variantes, dont l'une sera décrite plus bas, le système de verrouillage 22 comporte plus de deux supports, et éventuellement certains des supports ne portent pas de dents. Les éventuels supports dépourvus de dents servent par exemple de jonction entre des supports pourvus de dents.

Le système de verrouillage 22 est mobile entre une configuration de verrouillage, destinée à être occupée lorsque que le capot 20 est monté sur corps 14, pour verrouiller le capot 20 sur le corps, et une configuration de déverrouillage, pour permettre au corps de sortir du logement 34 selon l'axe central X.

Dans la configuration de verrouillage, les supports 52 sont répartis autour la protubérance 36 autour de l'axe central X et les dents 54 s'étendent respectivement à travers les orifices 38 radialement par rapport à l'axe central X. Chacune des dents 54 a une extrémité radialement interne 56 adaptée pour buter axialement contre la surface du corps 14 dans une première position extrême du corps axialement par rapport au capot 20, et pour empêcher le corps de sortir du logement 34 selon l'axe central X. L'extrémité radialement interne 56 de chacune des dents 54 est adaptée dans l'exemple pour buter axialement contre la surface dans une première position extrême du corps, et pour buter axialement contre la surface 32 dans une deuxième position extrême axialement, dans laquelle le corps 14 est plus engagé dans le logement 34 que dans la première position extrême.

Dans la configuration de verrouillage, les dents 54 sont par exemple plus allongées autour de l'axe central X que selon l'axe central.

Selon une variante non représentée, dans la deuxième position extrême du corps 14, l'extrémité radialement interne 56 de chacune des dents 54 ne bute pas sur la surface 32, mais le corps 14 bute contre le fond 50 du logement 34. Dans ce cas, le corps 14 ne définit pas forcément la rainure 26, mais peut définir un épaulement (non représenté) formant la surface 30.

La première position extrême s'obtient sur la figure 2 en déplaçant le corps 14 au maximum vers la droite par rapport au capot 20. La deuxième position extrême s'obtient en déplaçant le corps 14 au maximum vers la gauche par rapport au capot 20.

Dans la configuration de déverrouillage, les dents 54 sont plus éloignées du corps 14 radialement que dans la configuration de verrouillage et ne butent plus sur la surface 30.

Dans cet exemple, les supports 52 sont adaptés pour être fixés l'un sur l'autre successivement autour de l'axe central X dans la configuration de verrouillage pour former un cerclage entourant la protubérance 36 autour de l'axe central X.

Les supports 52 ont par exemple une forme en demi-cercle.

Dans l'exemple, chacun des supports 52 comporte cinq dents 54.

Les supports 52 présentent par exemple, du côté radialement intérieur, une surface crénelée 58 formant les dents 54.

Avantageusement, chacun des supports 52 comporte une extrémité 60 prévue pour être montée rotative sur l'extrémité 60 de l'autre des deux supports 52 autour d'un axe de rotation R destiné à être parallèle à l'axe central X. Chacun des supports 52 comporte par exemple une autre extrémité 62 prévue pour être fixée sur l'autre extrémité 62 de l'autre des deux supports 52 dans la configuration de verrouillage.

Dans l'exemple, l'extrémité 60 et l'autre extrémité 62 de chacun des supports 52 forment deux œillets. Les extrémités 60 sont adaptées pour être montées l'une sur l'autre par des moyens non représentés, par exemple un boulon. Les autres extrémités 62 sont adaptées pour être fixées l'une sur l'autre par des moyens non représentés, par exemple un boulon.

Le fonctionnement de l'emballage 10 découle de sa structure et va maintenant être brièvement décrit pour illustrer un procédé selon l'invention.

Initialement, le capot 20 est par exemple à l'écart du corps 14 selon l'axe central X. Le capot 20 est monté sur le corps 14, le système de verrouillage 22 étant dans la configuration déverrouillée. Le logement 34 reçoit au moins une partie de la première extrémité 16 selon l'axe central X, et la protubérance 36 entoure le corps 14 autour de l'axe central X.

Puis, le système de verrouillage 22 est déplacé de la configuration de déverrouillage à la configuration de verrouillage. Par exemple, les deux supports 52, avantageusement montés rotatifs l'un sur l'autre, sont rapprochés l'un de l'autre. Ensuite les autres extrémités 62 sont fixées l'une sur l'autre.

Avantageusement, le système de verrouillage 22 est suspendu à un engin de levage (non représenté) notamment par les extrémités 60. L'engin de levage fait descendre les deux supports 52 par rapport au corps 14, de part et d'autre du corps. Les deux supports 52 se rapprochent l'un de l'autre sous l'effet de leur propre poids.

Une fois le système de verrouillage 22 mis dans la configuration de verrouillage, le capot 20 est verrouillé sur le corps 14 d'une manière qui n'est pas totalement fixe. En effet, par rapport au capot 20, le corps 14 peut se déplacer axialement entre la première position extrême et la deuxième position extrême, ce qui définit un jeu axial J (symbolisé sur la figure 2 par une double flèche).

Le jeu axial J est par exemple compris entre 2,0% et 4,0% d'une distance D1 de pénétration axiale du corps 14 dans le logement 34 (non comprise la protubérance 36).

Avantageusement, le corps 14 peut se translater par rapport au capot 20 perpendiculairement à l'axe central X d'une distance D2 comprise entre 0,75% et 2,0% d'un diamètre D3 du corps (ou d'un diamètre hydraulique si le corps 14 n'est pas cylindrique à base circulaire).

En outre, le corps 14 est avantageusement libre en rotation par rapport au capot 20 autour de l'axe central X.

Pour déverrouiller le capot 20, on déplace le système de verrouillage 22 de la configuration verrouillée à la configuration déverrouillée.

Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, l'emballage 10 est fiable en utilisation, et plus simple à mettre en œuvre. L'emballage 10 est en effet extrêmement résistant aux chocs, en raison du jeu axial J, et avantageusement des autres jeux décrits plus haut. Les efforts de cisaillement qui s'exercent sur le système de verrouillage 22 sont réduits par rapport à ceux s'exerçant sur les vis des systèmes de l'art antérieur.

De plus, le système de verrouillage 22 est tolérant vis-à-vis des tolérances de fabrications du capot 20 ou de la première extrémité 16 du corps 14 qui rendent la pose desdites vis éventuellement problématique.

La présence optionnelle de la rainure 26 est particulièrement avantageuse.

Dans l'exemple ci-dessus, les deux supports 52 forment une structure articulée qui facilite le passage du système de verrouillage 22 de la configuration déverrouillée à la configuration verrouillée.

En référence à la figure 3, on va maintenant décrire un emballage 100 constituant une première variante de l'invention. L'emballage 100 est analogue à l'emballage 10 représenté sur les figures 1 et 2. Les élément similaires portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

Dans l'emballage 100, représenté partiellement sur la figure 3, le capot 20 forme plusieurs protubérances 126, par exemple quatre, selon l'axe central X entourant au moins partiellement le corps 14 autour de l'axe central X.

Les protubérances 126 sont par exemple formées par une paroi 128 s'étendant autour de l'axe central X et présentant des interruptions 130 successives autour de l'axe central. Chacune des protubérances 126 définit par exemple deux des orifices 38.

Avantageusement les protubérances 126 sont analogues les unes aux autres et se déduisent les unes des autres par des rotations autour de l'axe central X (dans l'exemple de 90°).

Selon des variantes non représentées, les protubérances 126 sont en nombre différents de quatre, et/ou ne sont pas disposées de manière symétrique autour de l'axe central X.

Le système de verrouillage 22 comporte par exemple quatre supports 152 qui ne sont pas fixés les uns sur les autres, mais sont fixés sur le capot 20 dans la configuration de verrouillage, avantageusement sur les protubérances 126.

Selon une variante non représentée, les supports 152 sont fixés sur la partie principale 40 du capot 20.

Chacun des supports 152 comporte au moins une des dents 54. Dans l'exemple, chacun des supports 152 porte deux dents 54, adaptées pour coopérer avec les deux orifices 38 définis par l'une des protubérances 126.

Chacun des supports 152 est par exemple monté rotatif respectivement sur l'une des protubérances 126 autour d'un axe de rotation R1, R2, R3, R4. Chacun des supports 152 est mobile par rapport à ladite une des protubérances 126 entre une position de verrouillage, et une position de déverrouillage.

Dans la position de verrouillage, les deux dents 54 s'étendent à travers les orifices 38 radialement et une autre extrémité 154 du support 152 considéré est fixée sur ladite une des protubérances 126.

Dans la position de déverrouillage, les deux dents 54 sont plus éloignées du corps 14 que dans la position de verrouillage.

Dans la configuration de verrouillage, tous les supports 152 sont destinés à être dans la position de verrouillage. Dans la configuration de déverrouillage, tous les supports 152 sont destinés à être dans la position de déverrouillage.

L'emballage 100 fonctionne de manière analogue à l'emballage 10, si ce n'est que le système de verrouillage 22 n'est pas déplacé dans son ensemble par rapport au corps 14 pour passer de la configuration de déverrouillage à la configuration de verrouillage, ou inversement. On agit respectivement sur chacun des supports 152 pour le faire passer de la position de déverrouillage à la position de verrouillage.

L'emballage 100 présente des avantages analogues à ceux de l'emballage 10.

En référence à la figure 4, on va maintenant décrire un emballage 200 constituant une deuxième variante de l'invention. L'emballage 200 est analogue à l'emballage 100 représenté sur la figure 3. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.

L'emballage 200 comporte des systèmes de blocage 202 adaptés pour fixer le capot 20 sur le corps 14 pendant au moins une durée déterminée, le système de verrouillage 22 étant alors en principe dans la configuration de verrouillage.

Les systèmes de blocage 202 ont pour but d'immobiliser le capot 20 par rapport au corps 14, par exemple pendant une phase de transport de l'emballage 200. Les systèmes de blocage 202 ne sont pas dimensionnés pour résister à des chocs importants et ont pour but d'obtenir une immobilité stricte du corps 14 et du capot 20 l'un par rapport à l'autre pendant une durée donnée, cette immobilité n'étant pas permise par le système de verrouillage 22.

Les systèmes de blocages 202 sont avantageusement répartis autour de l'axe central X. Les systèmes de blocages 202 sont par exemple en nombre égal à celui des protubérances 126.

Par exemple, chacun des systèmes de blocage 202 comprend une première portion 204 fixée, par exemple soudée à, ou venue de matière avec, le corps 14, et une deuxième portion 206 fixée sur l'une des protubérances 126, ou sur la protubérance 36 s'il n'y en a qu'une. Chacun des systèmes de blocage 202 comprend un organe d'attache 208 amovible, par exemple un boulon, adapté pour relier axialement la première portion 204 à la deuxième portion 206.