DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO DE ACONDICIONAMIENTO DE ENSAMBLAJES DE COMBUSTIBLE NUCLEAR DE DOBLE BARRERA DE CONFINAMIENTO.

Dispositivo (10) para acondicionar unos ensamblajes (1) de combustible nuclear que comprenden un recipiente metálico estanco interno (20) de acondicionamiento de los ensamblajes y un recipiente estanco externo (30) que puede contener el recipiente interno (20),

comprendiendo al menos el recipiente externo estanco un fondo y un extremo abierto, tal que cuando el recipiente interno (20) es situado en el recipiente externo (30), un paso (15) permanece libre entre los dos recipientes, desde el extremo abierto hasta el fondo del recipiente externo, comprendiendo dicho paso unos medios (22, 23, 24,; 32, 33, 34) para drenar el recipiente externo y/o controlar la estanqueidad del recipiente externo (30)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2004/050548.

Solicitante: TN INTERNATIONAL.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 1, RUE DES HERONS,78182 MONTIGNY LE BRETONNEUX.

Inventor/es: CHIOCCA, RENE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 9 de Diciembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G21F5/005 SECCION G — FISICA.G21 FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR.G21F PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES CORPUSCULARES O BOMBARDEOS DE PARTICULAS; TRATAMIENTO DE MATERIALES CONTAMINADOS POR LA RADIACTIVIDAD; DISPOSICIONES PARA LA DESCONTAMINACION (protección contra las radiaciones por medios farmacéuticos A61K 8/00, A61Q 17/04; en los vehículos espaciales B64G 1/54; asociada con un reactor G21C 11/00; asociada con un tubo de rayos X H01J 35/16; asociada con un aparato de rayos X H05G 1/02). › G21F 5/00 Recipientes blindados portátiles o transportables. › Recipientes para desechos radiactivos sólidos, p. ej. para el almacenaje final.
  • G21F5/008 G21F 5/00 […] › Recipientes para elementos combustibles.
  • G21F5/06 G21F 5/00 […] › Detalles o accesorios de los recipientes.

Clasificación PCT:

  • G21F5/005 G21F 5/00 […] › Recipientes para desechos radiactivos sólidos, p. ej. para el almacenaje final.
  • G21F5/06 G21F 5/00 […] › Detalles o accesorios de los recipientes.

Clasificación antigua:

  • G21F5/005 G21F 5/00 […] › Recipientes para desechos radiactivos sólidos, p. ej. para el almacenaje final.
  • G21F5/06 G21F 5/00 […] › Detalles o accesorios de los recipientes.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento de acondicionamiento de ensamblajes de combustible nuclear de doble barrera de confinamiento.

Campo técnico

La presente descripción se refiere al acondicionamiento de ensamblajes de combustible nuclear y más particularmente a los dispositivos que permiten un doble confinamiento de los ensamblajes, así como al procedimiento de acondicionamiento en los recipientes antes de un eventual transporte o almacenaje.

Estado de la técnica anterior

Los ensamblajes de combustible nuclear necesitan procedimientos particulares para su utilización, su transporte, e igualmente en cuanto a desechos. Así, después de su uso, los ensamblajes de combustible nuclear irradiados de las centrales nucleares deben ser almacenados. Las centrales nucleares disponen en efecto de una piscina en la que se conservan estos ensamblajes, pero este almacenaje es temporal, y los ensamblajes de combustible nuclear deben ser evacuados después hacia unos sitios de almacenaje que llaman "definitivos o interinos", seguros, que comprenden particularmente unos recintos metálicos estancos protegidos por unos módulos de almacenaje de hormigón.

Para transportarlos a su destino, es necesario colocar los recintos estancos que contienen los ensamblajes de combustible nuclear en unos recipientes radioprotectores "temporales". Se respetan, por lo tanto, las normas de seguridad que imponen un confinamiento de los ensamblajes de combustible nuclear en un recipiente metálico estanco, estando el mismo recipiente dispuesto en un embalaje de paredes radioprotectoras, llamado embalaje de transferencia. El recipiente metálico comprende esencialmente un cuerpo tubular hueco, de forma generalmente cilíndrica con sección circular, dotado de un extremo inferior obturado y de un extremo superior totalmente abierto. El documento FR 2805655 da un ejemplo de esta técnica.

Para colocar los ensamblajes de combustible nuclear en el recipiente metálico y en el embalaje de transferencia, una de las posibilidades clásicas es la utilización de un recinto radioprotector llamado "seco" o "caliente", con manipulaciones a distancia de los diferentes elementos mediante unos brazos manipuladores: es evidente que el personal no puede encontrarse junto a los elementos no radioprotegidos. El inconveniente de este método es la pesadez, y por ello, la duración y el coste, tanto del recinto como de las herramientas y brazos manipuladores.

Siendo el agua un buen radioprotector y poseyendo todas las centrales una piscina, se ha propuesto acondicionar el material radioactivo directamente en las piscinas. En este marco, el recipiente metálico de confinamiento se coloca en el embalaje de transferencia, el conjunto se sumerge en la piscina, y el combustible se carga. La abertura de carga es obturada entonces por un dispositivo de cierre radioprotector que asegura la protección durante las etapas siguientes que se refieren al cierre, al confinamiento y al transporte, que tienen lugar en seco: véase por ejemplo el documento FR 2805655. Sin embargo, esta técnica es más restrictiva ya que una parte tiene lugar bajo inmersión total en diez metros de agua o más. Además, para asegurar un nivel de seguridad máximo, es indispensable suprimir cualquier residuo de agua en los recipientes antes de cerrarlos, tanto en el recipiente metálico de confinamiento como en el embalaje de transferencia.

Ahora bien, sucede sea necesario que un confinamiento suplementario, en lo sucesivo llamado "segundo confinamiento", como suplemento del confinamiento asegurado por el recipiente metálico estanco: debe ser colocado un doble recinto suplementario. Ciertas legislaciones imponen además este doble recinto. En este caso, el acondicionamiento bajo agua no es operacional hasta el presente, por motivos de problemas de drenaje del segundo recinto de confinamiento particularmente.

Exposición de la invención

La invención se propone resolver los problemas inherentes al drenaje de los dobles recipientes.

Bajo uno de sus aspectos, la invención se refiere a un dispositivo de dobles recipientes que permite, gracias a su geometría, asegurar un drenaje y una puesta bajo gas inerte del recipiente exterior o controlar la estanqueidad. Gracias a la presencia de un paso libre entre los dos recipientes, por lo demás ajustados uno en el otro, el drenaje del recipiente externo puede ser efectuado por ejemplo por un tubo buzo que desciende hasta el fondo del recipiente. Por otro lado, esto tiene como ventaja que todas las acciones pueden desarrollarse en el mismo extremo superior de los recipientes, lo que es preferible para un cierre después de la salida parcial de la piscina, y lo que aligera aún más las herramientas utilizadas, aumentando la seguridad del personal.

Los dos recipientes pueden ser un recipiente metálico estanco y su embalaje radioprotector, pero es igualmente posible que cada uno de los recipientes sea un recipiente metálico estanco de acondicionamiento, estando el mismo dispositivo integrado eventualmente en un embalaje radioprotector. Así se puede realizar un doble confinamiento bajo agua sin volver pesado el sistema de acondicionamiento por la presencia de un recinto de confinamiento en seco.

Ventajosamente, el recipiente interno es un recipiente metálico estanco que comprende una chimenea central, es decir, que tiene, en corte, una forma anular. La chimenea se utilizará para el drenaje y la puesta bajo gas inerte del recipiente externo, y/o el control de la estanqueidad. Ventajosamente, un sistema de placa de obturación permite asegurar la estanqueidad del recipiente interno antes de proceder al cierre y al drenaje del recipiente externo. El mismo sistema de placa de obturación puede ser utilizado para el recipiente externo.

Otra posibilidad, por ejemplo cuando la forma del recipiente interno es fija, es la presencia en el recipiente externo de una protuberancia que delimitará el paso.

Por otro lado, la invención se refiere a un procedimiento de drenaje de un doble recipiente, así como un procedimiento de acondicionamiento de material radioactivo que utiliza este drenaje. Estos procedimientos permiten acondicionar el material bajo el agua. Ventajosamente, se utilizan dos recipientes metálicos estancos, con el fin de asegurar un doble confinamiento de la materia radioactiva sin volver pesado el material necesario por la presencia de un recinto seco, pudiendo ser realizada cada etapa bajo el agua.

La invención se refiere igualmente bajo otro aspecto a un recipiente metálico estanco interior, cuya forma permite facilitar los procedimientos actuales, particularmente en lo que concierne al vaciado, y por tanto a la estanqueización, del recipiente exterior en el que será acondicionado a continuación. A este efecto, el recipiente interior, compuesto de un continente clásico de fondo inamovible, posee además una chimenea que atraviesa el fondo y que deja un paso libre cuando el recipiente es estanqueizado. Este paso permite la introducción de gas y/o la aspiración en el recipiente que lo rodea.

Otras ventajas que derivan de la invención y de varias variantes preferenciales aparecerán con la persona del experto gracias a la descripción que sigue.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor por medio de los dibujos adjuntos, que nos son dados sin embargo a título indicativo y son nulamente limitativos.

La figura 1 presenta una forma de realización preferida de un recipiente metálico interno con cestas y cierre.

La figura 2 representa un ejemplo de dispositivo de drenaje.

La figura 3 muestra esquemáticamente unas geometrías posibles para el dispositivo según la invención.

La figura 4 presenta esquemáticamente un procedimiento de drenaje según la invención.

La figura 5 muestra la forma de realización preferida de los principales constituyentes de un dispositivo de dobles recipiente metálicos estancos.

La figura 6 presenta un ejemplo de sinóptica de cierre de un dispositivo de dobles recipiente metálicos estancos.

Exposición detallada de modos de realización particulares

La figura 1 muestra un recipiente metálico (20) de confinamiento, formado de un recipiente cilíndrico con paredes laterales y abertura de cambio, cerrado por su extremo inferior por un fondo inamovible. El recipiente metálico (20) es atravesado además según su eje por una chimenea (25) de sección circular: la chimenea tiene por lo tanto unas paredes según su longitud pero permanece abierta por sus dos extremos. Las paredes del recipiente, es decir, tanto las paredes laterales...

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo (10) para acondicionar unos ensamblajes (1) de combustible nuclear que comprenden un recipiente metálico estanco interno (20) de acondicionamiento de los ensamblajes y un recipiente estanco externo (30) que puede contener el recipiente interno (20), comprendiendo al menos el recipiente externo estanco un fondo y un extremo abierto, tal que cuando el recipiente interno (20) es situado en el recipiente externo (30), un paso (15) permanece libre entre los dos recipientes, desde el extremo abierto hasta el fondo del recipiente externo, comprendiendo dicho paso unos medios (22, 23, 24,; 32, 33, 34) para drenar el recipiente externo y/o controlar la estanqueidad del recipiente externo (30).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el recipiente interno es ajustado en el recipiente externo.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el paso (15) es una chimenea (25) que desemboca localizada en el recipiente interno (20).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, cuyo recipiente interno (20) y la chimenea (25) son cilíndricos de sección circular.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, cuya chimenea (25) es localizada en el eje del recipiente interno (20).

6. Dispositivo según la reivindicación 2 en combinación con una de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el fondo del recipiente interno metálico (20) es inamovible, desembocando la chimenea (25) en el fondo inamovible, chimenea que permite el drenaje del recipiente ajustado (30) que lo contiene.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, cuyo recipiente interno (20) es cilíndrico y el recipiente externo (30) comprende una protuberancia (35) que delimita dicho paso (15).

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende un tapón blindado (27) que puede ser montado de forma estanca en el extremo abierto del recipiente interno (20) y tal y como el paso (15) atraviesa el tapón.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, que comprende al menos una placa (28, 29) de obturación que puede ser montada tal y como el recipiente interno (20) es estanco.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, tal y como el recipiente externo (30) comprende una tapa estanca (38) con unos medios (32) para drenar el recipiente externo (30) y/o controlar su estanqueidad capaces de ser colocados frente al paso (15) cuando el recipiente interno (20) es colocado en el recipiente externo (30).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende unos medios (32) para drenar el recipiente externo que comprende un tubo buzo (33).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones precedentes, cuyo recipiente externo es un embalaje (40) de almacenamiento cuyas paredes son radioprotectoras.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, cuyo recipiente externo es un recipiente metálico estanco (30) de acondicionamiento de ensamblajes de combustible nuclear.

14. Dispositivo según la reivindicación 13, que comprende además un embalaje (40) de transferencia cuyas paredes son radioprotectoras y capaz de contener el recipiente externo (30).

15. Procediendo de acondicionamiento de ensamblajes de combustible nuclear bajo el agua que comprende la colocación de los ensamblajes (1) en el recipiente metálico estanco interno (20) del dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 1 a 13 dispuesto él mismo en el recipiente externo (30).

16. Procedimiento de acondicionamiento de ensamblajes de combustible nuclear bajo el agua, que comprende la colocación de los ensamblajes (1) en el recipiente metálico estanco interno (20) del dispositivo (10) según la reivindicación 13 él mismo dispuesto en el recipiente metálico estanco externo (30) él mismo dispuesto en el embalaje (40) de transferencia.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el que la estanqueidad entre el recipiente externo (30) y el embalaje (40) de transferencia es asegurada por medio de una junta.

18. Procedimiento de drenaje de un recipiente externo (30) para materia radioactiva (1), que comprende la inserción de un recipiente metálico estanco interno (20) en el recipiente externo, siendo dejado libre un paso (15, 25, 35) entre los dos recipientes, el confinamiento de la materia radioactiva en el recipiente estanco interno (20), el drenaje del recipiente externo (30) por medio del paso (15, 25, 35).

19. Procedimiento según la reivindicación 18, cuyo drenaje del recipiente externo se efectúa por el mismo extremo del recipiente externo que el confinamiento del recipiente interno.

20. Procedimiento según la reivindicación 18 ó 19, cuyo drenaje se efectúa por medio de un tubo buzo (33) que desciende hasta el fondo del recipiente externo.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 20, cuyo confinamiento del recipiente metálico estanco interno (20) se efectúa mediante soldaduras de al menos una placa (28, 29) de obturación.

22. Procedimiento de doble confinamiento de materia radioactiva, que comprende el procedimiento de drenaje según una de las reivindicaciones 18 a 21 seguido el confinamiento del recipiente externo.

23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que el recipiente externo es un recipiente metálico estanco externo (30) cuyo confinamiento es asegurado mediante soldaduras de al menos una placa (37, 38) de obturación.

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que el recipiente externo (30) es integrado en un embalaje (40) de transferencia con paredes radioprotectoras.


 

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