CA2364950A1

CA2364950A1 - Installation d'entreposage de tres longue duree de produits degageant de la chaleur tels que des dechets nucleaires

Info

Publication number: CA2364950A1
Application number: CA002364950A
Authority: CA
Inventors: Michel Badie; Daniel Iracane; Alain Le Duigou; Jacques Peulve
Original assignee: Individual
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2000-10-12
Also published as: KR20010110462A; EP1166279B1; WO2000060609A1; KR100735052B1; FR2791805B1; DE60020223D1; CN1168100C; US6802671B1; JP4324329B2; JP2002541463A; CN1345452A; ES2241589T3; FR2791805A1; EP1166279A1; ATE295991T1; DE60020223T2

Abstract

Une installation d'entreposage de très longue durée de produits calorifiques , tels que des déchets nucléaires, comprend au moins une cavité fermée (10), dans laquelle est reçu au moins un conteneur (14) de confinement des produit s. Pour évacuer la chaleur émise par les produits entreposés, on place autour d e chaque conteneur (14) une chemise (26) à laquelle est associé un thermosipho n (24) dont la source froide est constituée par un aérocondenseur agencé au- dessus d'une dalle (20) obturant la cavité vers le haut. La chemise (26), de préférence interchangeable, enserre étroitement le conteneur (14).

Description

INSTALLATION D'ENTREPOSAGE DE TRES LONGUE DUREE DE PRODUITS DEGAGEANT DE LA
CHALEUR TELS
QUE DES DECHETS NUCLEAIRES
DESCRIPTION
Domaine technique L'invention concerne une installation destinée à assurer un entreposage de très longue durée de produits calorifiques, susceptibles d'êmettre de grandes quantités de chaleur, pouvant diminuer dans le temps.
Le terme "entreposage" désigne un stockage réversible de produits emballés, accompagné d'une évacuation de la chaleur émise par ces produits:
L'adjectif "réversible" signifie que les produits stockés sont susceptibles d'être repris.
L'expression "très longue durée" signifie au moins cinquante ans et, de préfêrence, plusieurs cinquantaines d'années.
Une application privilégiée de l'installation selon l'invention concerne l'entreposage de déchets nucléaires de très haute activité et de longue période, tels que les combustibles irradiés dans les réacteurs nucléaires.
Etat de la technique L'entreposage des produits calorifiques dangereux, tels que les déchets nucléaires, constitue un problème important pour lequel un certain nombre de solutions ont déjà été proposées.

2 Parmi ces solutions, seules celles qui assurent un refroidissement passif des produits, sans apport d'énergie extérieure, sont évoquées. En effet, le caractère passif semble indispensable à l'obtention de la fiabilité requise pendant la très longue période d'entreposage envisagêe.
Selon une première technique connue d'entreposage, les produits sont conditionnés dans des conteneurs et ces derniers sont placés dans des cavités formées dans le sol, lesdites cavités étant délimitées par des parois de béton. Un espace rempli d'air est ménagé entre chaque conteneur et les parois de la cavité. L'évacuation de la chaleur est obtenue par la seule circulation de l'air, en convection naturelle.
Une telle installation d'entreposage a pour inconvénient notable que le refroidissement est réalisé
par un circuit primaire, en contact direct avec les parois des conteneurs. Un tel agencement est dispersif en cas d'incident, et donc dangereux pour l'environnement. D'autre part il ne permet que l'évacuation d'un flux thermique très limité.
Selon une autre technique connue d'entreposage, l'agencement général est comparable au précédent, mais le refroidissement est assuré par des circuits secondaires de refroidissement parcourus par un fluide, notamment de l'eau, ou de l'air en convection naturelle. Ces circuits sont noyés en totalité dans les parois de béton qui dêlimitent les cavités dans lesquelles sont reçus les conteneurs.
De telles installations présentent un certain nombre d'inconvénients.

3 En premier lieu, du fait que le refroidissement n'intervient qu'à l'intérieur même des parois de béton, les surfaces de ces parois dêlimitant les cavités sont chauffées directement par les produits entreposés. Cela a pour conséquence de fragiliser le béton, au moins en surface. De plus, la température des conteneurs reste três élevée, ce qui se traduit par un vieillissement rapide de leurs soudures. Enfin, une telle installation d'entreposage ne permet pas de contrôler la température externe et donc interne aux conteneurs, ce qui peut entraîner, par exemple, la destruction des gaines de combustibles irradiés.
Une troisième technique connue d'entreposage se distingue essentiellement de la précédente par le fait que les circuits secondaires de refroidissement traversent les parois délimitant les cavitës et se situent en partie dans l'espace entourant les conteneurs.
On retrouve dans ce cas pratiquement les mêmes inconvénients que dans la technique d'entreposage connue décrite précédemment. De plus, du fait que le circuit de refroidissement traverse localement les surfaces des parois de béton délimitant les cavités, ces surfaces sont soumises à des contraintes thermiques non homogènes qui se traduisent par un vieillissement accéléré du béton.
Dans une quatrième technique connue d'entreposage, l'espace ménagé entre chaque conteneur et la cavité qui le contient est rempli d'eau et le circuit de refroidissement esi~ logé intégralement dans cet espace.

4 Cette solution connue se caractérise par des problèmes de corrosion dus au fait que les conteneurs sont noyés dans l' eau. De plus, toute fuite du circuit de refroidissement entraîne un risque de contamination dans le cas où les produits entreposés sont des déchets nucléaires. En outre, la maintenance d'un tel dispositif d'entreposage est particulièrement lourde.
On connaît aussi du document DD-A-223 562 une installation d'entreposage de combustible nucléaire irradié, dans laquelle des conteneurs cylindriques contenant les produits sont placés les uns au-dessus des autres dans des puits délimités par des parois de béton. La paroi de chaque puits est revêtue intérieurement d'un tube métallique qui se prolonge au-dessus du puits jusqu'à un dissipateur thermique, à
ailettes ou similaire, apte à transmettre la chaleur qu'il reçoit à l'atmosphère environnante. Un bouchon est placé .dans le haut du puits, à l' intérieur du tube métallique, au-dessus des conteneurs.
L'efficacité d'un tel dispositif est relativement limitée et ne permet pas d'empêcher un échauffement important des conteneurs et de la paroi du puits. De plus, il existe un gradient de température important entre les conteneurs placés en fond de puits et les conteneurs les plus proches de la surface. Par conséquent, une fragilisation superficielle du béton et un vieillissement accéléré des soudures des conteneurs ainsi que du tube dissipateur (alors que ce dernier n'est pas interchangeable) sont pratiquement inévitables.

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Par ailleurs, le document US-A-4 040 480 propose une installation d'entreposage de produits radioactifs, dans laquelle les produits sont conditionnés dans des conteneurs cylindriques et placés

5 dans une cavité annulaire délimitée entre la paroi de béton d'un puits de section circulaïre et un tube vertical fermé, formant caloduc, disposé dans l'axe du puits. A sa partie supérieure, situëe au-dessus d'un bouchon fermant le puits, le tube vertical porte des ailettes de refroidissement en contact avec: l'air.
La chaleur diffusée par les produits entreposés se propage aussi bien vers la paroi du puits que vers le tube formant caloduc. Un endommagement relativement rapide de la surface du béton est donc prévisible. De plus, rien n'est prévu en cas de défaillance du caloduc.
De façon générale, les installations connues à
ce jour sont conçues pour une durée de vie maximale d'environ une cinquantaine d'années, alors qu'il existe un besoin, dans l'industrie nucléaire, pour un entreposage de plusieurs cinquantaines d'années, typiquement jusqu'à 300 ans.
Le document JP-A-05 273393 propose de conditionner individuellement des assemblages combustibles usagés dans des étuis et de placer chacun des ëtuis dans un réceptacle fermé", suspendu à une dalle d'un bâtiment. La partie basse de chaque réceptacle est reçue dans un puits individuel et la partie haute est placée dans un couloir commun, balayé
par un courant d'air de refroidissement.
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5a Enfin, le document FR-A-2 I60 concerne un château de transport de produits radioactifs, autour duquel est placée, de façon démontable, une jaquette munie d'ailettes de refroidissement.
Exposê de l'iavention L'invention a précisément pour objet une installation d'entreposage de produits calorifiques, tels que des déchets nuclëaires, ne présentant pas les inconvénients des installations de l'art antérieur. En d'autres termes, l'invention a pour objet une installation d'entreposage passive permettant d'évacuer une grande quantité de chaleur pendant une très longue äF'x~n~eâ ~~~~35' ~~~'~ ~ 13 2 7 4 . 3 GP
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6 période, tout en présentant une fiabilité et une robustesse très êlevées, notamment en ne soumettant les matériaux qu'à des sollicitations compatibles avec une très longue durée de vie.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une installation d'entreposage de très longue durée de produits calorifiques, comprenant au moins une cavité fermée, au moins un conteneur de confinement desdits produits, apte à être reçu dans la cavité, et des moyens formant thermosiphon, aptes à
dissiper au-dessus de la cavitê la chaleur émise par lesdits produits, caractérisée en ce que les moyens formant thermosiphon sont intégrés, en partie, à une chemise en contact direct avec le conteneur qu'elle entoure.
L'utilisation de moyens formant thermosiphon, intégrés à une chemise entourant étroitement le conteneur, permet d'assurer une évacuation efficace de la chaleur dégagée par les produits reçus dans le conteneur, sans risquer pour autant une dispersion de la contamination en cas d'accident. De plus, la chemise forme un écran thermique entre le conteneur et la paroi de la cavité. Celle-ci, généralement réalisée en béton lorsque les produits entreposés sont des déchets nucléaires, est ainsi refroidie efficacement et de façon homogène, de la même manière que le conteneur proprement dit. On évite par conséquent un vieillissement accéléré du béton, des soudures du conteneur ainsi que des produits contenus. En outre, il est possible de connaître et ~e régler efficacement la température superficielle du conteneur ainsi que la

7 température de la paroi du puits ou de la tranchée.
Cela permet aussi de piloter les conditions d'entreposage en conformité avec les hypothèses habituelles (généralement non respectées dans les installations existante), selon lesquelles la température de surface du béton est connue et fixe. Une telle installation a aussi pour avantage de permettre une adaptation de la source froide, située au-dessus de la cavité, en fonction d'une évolution temporelle de la quantité de chaleur émise par les produits entreposés.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la chemise est démontable. De plus, la cavité est avantageusement fermée par un bouchon amovible, au-dessus du conteneur. Cet agencement permet, le cas échéant, d'assurer le remplacement de la chemise intégrant le thermosiphon ou l'enlèvement du conteneur, en cas de problèmes.
Dans ce cas, la chemise est avantageusement ouverte et réalisée en un matériau souple et élastique tel qu'un métal, de façon à pouvoir G~~~cuper un état naturel dans lequel elle est écartée du conteneur. Cet état naturel autorise un montage et un démontage aisés de la chemise. Des moyens de serrage libérables sont alors prévus pour appliquer êtroitement la chemise contre le conteneur lors de l'entreposage.
De préférence, la chemise a alors la forme d'un cylindre ouvert suivant une génératrice et les moyens de serrage libérables sont interposés entre les bords en vis-à-vis de cette génératrice.
Afin d'éviter un échauffement excessif des parois de la cavité, un espace généralement rempli

8 d'air est avantageusement ménagé, à l'intérieur de celle-ci, autour du conteneur équipé de sa chemise, l'air pouvant ou non circuler en convection naturelle.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la chemise comprend une pluralité de tubes extérieurs remplis de fluide caloporteur et dont les extrémités basses et hautes débouchent respectivement dans un collecteur annulaire inférieur et dans un collecteur annulaire supérieur.
Dans ce cas, des ailettes de refroidissement sont formées de préférence sur au moins certains des tubes extêrieurs, de façon à accroître l'êchange thermique avec l'air contenu dans la cavité.
Dans ce mode de réalisation préféré de l'invention, les tubes extérieurs peuvent être soudés sur la chemise.
En variante, la chemise peut aussi comprendre une pluralité de segments, fixés bord à bord par des moyens d'assemblage tels que des soudures ou des rivets. Chacun des tubes extérieurs est alors réalisé
d'un seul tenant avec l'un de ces segments.
Afin d'assurer le refroidïssement du fluide (généralement de l'eau) contenu dans les moyens formant thermosiphon, ces derniers comprennent de plus des moyens d'échange thermique placés au-dessus de la cavité et formant une source froide.
Lorsque la chemise est dêmontable, les moyens d'échange thermique sont reliés à celle-ci par des moyens de raccordement déconnectables.

9 PCT/FR00/00735 Avantageusement, les moyens d'échange thermique sont adaptês aux variations dü flux de chaleur à
dissiper.
Dans le mode de rêalisation préféré de l'invention, les moyens formant thermosiphon constituent un caloduc.
Avantageusement, l'installation selon l'invention est appliquée à l'entreposage de déchets nucléaires. La cavité est alors délimitée par des murs en béton.
Brève description des dessins On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, différents modes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels .
- la figure 1 est une vue en coupe verticale qui représente très schématiquement une installation d'entreposage de produits calorifiques conforme à
l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective, avec arrachement et coupe partiels, qui représente la partie haute de la chemise qui entoure étroitement chaque conteneur dans l'installation de la figure 1 ;
La figure 3 est une vue en coupe selon un plan horizontal, représentant la chemise en trait plein dans son état naturel ouvert et en trait mixte lorsqu'elle est serrée étroitement sur le conteneur ;
- la figure 4 est une vue en coupe selon un plan horizontal illustrant ài plus grande échelle un autre mode de rêalisation de la chemise ; et - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe comparables à la figure 4, illustrant des variantes de réalisation de l'invention.
5 Description détaillée de plusieurs modes de réalisation de l'invention La figure 1 représente très schématiquement une partie d'une installation d'entreposage de très longue durée de produits calorifiques, tels que des déchets

10 nucléaires, réalisée conformément à l'invention.
L'installation comprend au moins une cavité
fermée 10, telle qu'une tranchée enterrée, délimitée latéralement et vers le bas par des parois de béton 12.
Dans le mode de réalisation décrit, la cavité
10 se présente sous la forme d'une tranchée rectiligne enterrée. Cette tranchée est apte à recevoir plusieurs conteneurs 14 dans lesquels sont conditionnés les produits à entreposer. Toutefois, la forme de la cavité
10 peut être différente sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, chacun des conteneurs 14 peut être placê dans une cavité individuelle distincte.
De façon comparable, les conteneurs 14 servant au confinement des produits à entreposer sont des conteneurs métalliques dont la forme et les dimensions peuvent être variables, sans sortir du cadre de l'invention. Dans le mode de réalisation illustré à
titre d'exemple, les conteneurs 14 sont de forme cylindrique et ils sont placés côte à côte et sur un seul niveau dans la tranchée constituant la cavité 10, avec leurs axes orientés sensiblement verticalement.

11 Plus précisément, chacun des conteneurs 14 n'est en contact ni avec les conteneurs voisins ni avec les parois de la cavité 10. En d'autres termes, un espace 16 rempli d'air est ménagé, à l'intérieur de la cavité 10, autour de chacun des conteneurs 14. La circulation de l'air dans cet espace 16, par convection naturelle, contribue au refroidissement des conteneurs 14.
Pour préserver cet espace en dessous de chacun des conteneurs 14, ces derniers reposent sur le fond de la cavité 10 par l'intermédiaire d'un piédestal 18. Par ailleurs, des moyens de positionnement ou d'espacement (non représentés) sont avantageusement prévus entre la cavité 10 et chacun des conteneurs 14, afin d'assurer le positionnement et le centrage de ces derniers dans la cavité.
Comme l'illustre également la figure 1, la cavité 10 est fermée vers le haut par une dalle de béton 20. Au-dessus de chacun des conteneurs 14, la dalle de béton 20 présente une ouvertu~;* généralement circulaire, fermée par un bouchon amovible 22., Ce bouchon amovible 22 est également réalisé en béton. Son enlèvement permet de mettre en place individuellement chacun des conteneurs 14 dans la cavité 10, et éventuellement de les extraire de cette cavité. A cet effet, des moyens de manutention (non représentés) sont prévus au-dessus de la dalle de béton 20. Cet agencement assure la protection biologique, lorsque les produits entreposés sont des déchets nucléaires, ainsi que la protection mécanique dontre les chutes d'avion et les actes de malveillance.

12 Pour permettre d'évacuer dans l'air atmosphérique situé au-dessus de la dalle de béton 20 la chaleur émise par les produits entreposés à
l'intérieur d'un conteneur (qui peut représenter une énergie de 80 kW), l'installation conforme à
l'invention comprend de plus des moyens 24 formant thermosiphon (figure 2). Plus précisément, une partie de ces moyens 24 formant thermosiphon est intégrée à
une chemise 26 qui entoure chacun des conteneurs 14 de telle sorte que sa surface cylindrique intérieure lisse 27 soit normalement en contact étroit avec la surface cylindrique extérieure lisse 15 du conteneur. En outre, la chemise 26 est réalisée en un matériau thermiquement conducteur, par exemple un métal tel que de l'acier inoxydable ou du cuivre.
Grâce à cet agencement, la chaleur émise par les produits conditionnés dans les conteneurs 14 est transmise aux moyens 24 formant thermosiphon de manière efficace et homogène, sur toute la périphérie de ces conteneurs. La liaison thermique entre le conteneur et la chemise est assurée par le contact direct des deux parois. La résistance thermique est réduite, du fait que l'épaisseur effective du film d'air résiduel entre les parois est limitée à une fraction de millimètre.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, la partie des moyens 24 formant thermosiphon intégrée à la chemise 26 se présente sous la forme d'un circuit de refroidissement fermé entourant le conteneur 14. Ce circuit comprend une pluralité de tubes extérieurs 28, fixés sur la surface extérieure de la chemise 26 selon les génératrices de celle-ci, et un

13 collecteur annulaire inférieur 30 et un collecteur annulaire supérieur 32, dans lesquels débouchent respectivement les extrémités basse et haute des tubes 28. Les tubes 28 sont nombreux et régulièrement répartis sur toute la circonférence de la chemise 26.
Un fluide caloporteur, tel que de l'eau à 100 C, est placé à l'intérieur du circuit. En fonctionnement, l'eau est à l'état liquide dans le collecteur annulaire inférieur 30 et à l'état vapeur dans le collecteur annulaire supérieur 32. Les moyens 24 formant thermosiphon constituent ainsi un caloduc qui entoure étroitement le conteneur en homogénéisant la température, ce qui évite la création de points chauds.
En d'autres termes, les moyens 24 formant thermosiphon utilisent le principe du cycle évaporation/condensation d'un fluide caloporteur, pour le transfert de chaleur d'une source chaude, constituée par le conteneur 14, vers une source froide, placée au-dessus de la dalle 20. I1 sont étanches et passifs, puisqu'ils n'agissent que par changement de phase du fluide.
Comme on l'a représenté schématiquement sur la figure 1, la source froide des moyens 24 formant thermosiphon comprend des moyens 34 d'échange thermique, tels qu'un aérocondenseur, installés à
l'extérieur et au-dessus de la cavité 10, c'est-à-dire au-dessus de la dalle de béton 20. Ces moyens 34 d'échange thermique sont reliés par deux canalisations 36 aux collecteurs 30 et 32 du circuit de refroidissement associé à , la chemise 26. Plus précisément, dans le mode de réalisation décrit à titre

14 d'exemple, un même moyen 34 d'échange thermique est relié à chacun des circuits de refroidissement portés par les chemises 26 entourant tous les conteneurs 14 placés dans une même cavité 10.
Les moyens 34 d'échange thermique peuvent prendre une forme quelconque, adaptée à leur fonction, sans sortir du cadre de l'invention. I1 est à noter qu'ils peuvent être implantés à une certaine hauteur au-dessus de la dalle de béton 20 et à une certaine distance des conteneurs, sans dégradation notable des performances de l'installation.
Les canalisations 36 qui relient les moyens 34 d'échange thermique aux collecteurs annulaires inférieur 30 et supérieur 32 d'un ou plusieurs des circuits de refroidissement associés aux chemises 26 traversent des passages prévus à cet effet dans les bouchons amovibles 22.
Dans les modes de réalisation préférés de l'invention illustrés sur les figures, les chemises 26 sont montées sur les conteneurs 14 de façon à être démontables indépendamment de ces derniers. I1 est ainsi possible, après enlèvement de l'un quelconque des bouchons amovibles 22, de remplacer la chemise 26 du conteneur 14 correspondant sans qu'il soit nécessaire de sortir le conteneur de la cavité 10. Les dimensions de l'ouverture formée dans la dalle 20 au-dessus de chacun des conteneurs 14 sont adaptées pour permettre ce remplacement.
Cet agencement facilite grandement la gestion à
très long terme de l'installation d'entreposage. I1 permet en effet d'intervenir aisément sur tout élément défaillant de cette installation, à l'aide de moyens de manutention à distance, placés au-dessus de la dalle 20, en garantissant l'évacuation à très long terme de la chaleur dissipée par les produits entreposés dans 5 les conteneurs.
Dans la pratique, et comme l'illustrent en particulier les figures 2 et 3, le caractère démontable des chemises 26 est obtenu en réalisant chacune d'entre elles sous la forme d'un cylindre ouvert suivant une 10 génératrice. De plus, les chemises 26 sont formées dans un matériau souple et élastique présentant une très faible raideur globale tel qu'une tôle de faible épaisseur (par exemple, 3 à 4 mm).
Dans son état naturel de repos, et comme on l'a

15 représenté en trait plein sur la figure 3, le diamètre de la surface cylindrique intérieure lisse 27 de la chemise 26 est largement supérieur au diamètre de la surface cylindrique extêrieure lisse 15 du conteneur 14. par consêquent, la chemise 26 est êcartée du conteneur 14 lorsqu'elle est dans son e't~y naturel de repos. Elle peut alors être aisément démontée ou mise en place autour d'un conteneur 14 placé dans la cavité
10, par un déplacement effectué parallèlement à l'axe vertical du conteneur.
Comme l' illustre notamment la figure 2, chacun des bords en vis-à-vis de la génêratrice ouverte de la chemise 26 comprend une plaque de serrage 38 orientée radialement vers l'extérieur, de telle sorte que les deux plaques 38 sont sensiblement parallèles l'une à
l'autre. Les plaques 38 d'une même chemise 26 sont traversées à intervalles réguliers par des trous dans

16 lesquels peuvent être montés des boulons 40 constituant des moyens de serrage libérables, aptes à appliquer étroitement la chemise 26 contre le conteneur 14.
Les boulons 40 constituant ici les moyens de serrage libérables peuvent être remplacés par tout autre moyen permettant de rapprocher l'une de l'autre les plaques 38, afin d'appliquer la surface intêrieure cylindrique lisse 27 de la chemise 26 contre la surface extérieure cylindrique lisse 15 du conteneur 14 en déformant la chemise. Ce résultat peut être obtenu sans effort excessif, du fait de la faible raideur du matériau dans lequel est formée la chemise 26.
I1 est à noter que les moyens de serrage libérables sont choisis de préférence afin de pouvoir être aisément mis en place et actionnés par des moyens de manutention à distance, depuis l'espace situé
au-dessus de la dalle 20, après enlèvement du bouchon 22 ou d'un obturateur prévu dans celui-ci.
Les moyens 34 d'échange thermique sont avantageusement agencés de façon à pouvoir être adaptés à une évolution dans le temps du flux de chaleur dégagé
par les produits entreposés dans les conteneurs.
Toutefois, une intervention sur les chemises 26 doit pouvoir être faite alors que ces moyens 34 d'échange thermique sont en place. Par conséquent, l'implantation de ces moyens 34 d'échange thermique au-dessus de la dalle de béton 20 est faite de façon à permettre le remplacement des chemises 26, ainsi que la mise en place et l'enlèvement éventuels des conteneurs 14.
Comme l'illustre également la figure 1, l'agencement qui vient d'être décrit conduit à prévoir

17 des moyens 42 de raccordement déconnectables sur chacune des canalisations 36. Ces moyens 42 de raccordement déconnectables sont avantageusement implantés sous la dalle 20. Ils sont accessibles, de même que les moyens de serrage libérables, par des accès aménagés dans les bouchons amovibles 22. Les moyens 42 de raccordement déconnectables peuvent prendre une forme quelconque, sans sortir du cadre de l'invention.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, illustré sur les figures 2 et 3, la chemise 26 est formée dans une tôle métallique relativement mince et souple et les tubes 28 sont directement soudés sur la surface extérieure de cette tôle.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, illustré schématiquement sur la figure 4, la chemise 26 est formée d'une pluralité de segments 26a, disposés circonfêrentiellement bout à bout les uns à la suite des autres. Chacun de ces segments 26a est fixé au segment adjacent par des moyens d'assemblage constitués dans ce cas par des soudures 44.
Dans ce mode de réalisation de la figure 4, chacun des tubes extérieurs 28 est réalisé d'un seul tenant avec un segment 26a correspondant de la chemise 26.
La figure 5 illustre une variante du mode de réalisation de la figure 4, qui diffère essentiellement par les moyens d'assemblage reliant bord à bord les différents segments 26a formant la chemise 26. Dans ce cas, au lieu d'être reliés par des soudures 44, les

18 segments 26a présentent des bords adjacents superposés, que traversent des organes de fixation tels que des rivets schématisês par des traits mixtes 44' sur la figure 5.
La figure 6 illustre une autre variante de réalisation de la chemise 26. I1 est à noter que cette variante s'applique indifféremment aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits en se référant successivement aux figures 2, 4 et 5, bien que la figure 6 représente uniquement le cas de la figure 5.
Comme l'illustre la figure 6, chacun des tubes extérieurs 28 est muni dans ce cas d'au moins une ailette de refroidissement 46. Cette ailette 46, située dans l' espace 16 ménagé dans la cavitë 10 autour de la chemise 26, améliore "l'effet d'ailette" assuré par les tubes 28 proprement dit. Cet "effet d'ailette" permet d'évacuer la chaleur émise par les produits entreposés dans les conteneurs, en combinaison avec la circulation naturelle de l'air dans l'espace 16 entourant les conteneurs, lorsque ce type de refroidissement devient suffisant, en cas de diminution dans le temps du flux thermique émis par les produits entreposés. De plus, "l'effet d'ailette" facilite le refroidissement de secours du conteneur en cas de défaillance des moyens 24 formant thermosiphon.
L'installation d'entreposage qui vient d'être décrite permet d'assurer le stockage, le confinement et l'évacuation de la chaleur dissipée par des produits calorifiques pendant une très longue période. En effet, les moyens 24 formant thermosiphon permettent d'évacuer une grande quantité de chaleur, comme cela est

19 nécessaire au début de l'entreposage de déchets nucléaires. L'agencement proposé permet ainsi de maintenir les soudures du conteneur 14 et les produits calorifiques à une température suffisamment basse pour éviter leur vieillissement accéléré. I1 permet également de soumettre la surface de la cavitê de béton à une tempêrature homogène et suffisamment basse pour éviter sa fragilisation dans le temps.
En outre, les moyens 24 formant thermosiphon constituent un circuit secondaire, séparé des produits conditionnês dans le conteneur à la fois par la paroi de celui-ci et par les parois des tubes 28 portés par la chemise 26. La protection de l'environnement est ainsi assurée, en cas de fuite d'un conteneur.
Par ailleurs, dans les modes de réalisation préférés de l'invention selon lesquels la chemise 26 est démontable, il est possible d'intervenir rapidement, et sans danger sur les moyens formant thermosiphon, en assurant directement le remplacement de la chemise défectueuse.
I1 est à noter que l'installation peut être complétée par des agencements complémentaires (non reprêsentés), permettent notamment de collecter des effluents liquides ou gazeux éventuels et d'en effectuer le contrôle avant rejet, pour protéger l'environnement. De tels agencements sont classiques et n'appellent donc pas de description particulière.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à
titre d'exemple, mais en coudre toutes les variantes.
Ainsi, si la durée de l'entreposage n'est pas trop longue, les chemises peuvent être serrées et fixées une fois pour toute sur les conteneurs. Dans le cas contraire, le caractêre interchangeable des chemises peut être obtenu en réalisant celles-ci sous la forme 5 de demi-coquilles assemblées entre elles de façon démontable, ou sous la forme de demi-coquilles articulées l'une à l'autre, ou sous toute autre forme appropriée, permettant d'assurer un contact étroit entre les chemises et les conteneurs, apte à assurer un 10 échange thermique optimal. En outre, le circuit de refroidissement associé à la chemise peut être réalisé
différemment, par exemple sous la forme de tubes en forme d'hélices ou de passages intégrés dans des régions de plus forte épaisseur de la chemise.

Claims

REVENDICATIONS

1. Installation d'entreposage de très longue durée de produits calorifiques, comprenant au moins une cavité fermée (10), au moins un conteneur (14) de confinement desdits produits, apte à être reçu dans la cavité (10), et des moyens (24) formant thermosiphon, aptes à dissiper au-dessus de la cavité (10) la chaleur émise par lesdits produits, caractérisée en ce que les moyens (24) formant thermosiphon sont intégrés, en partie, à une chemise (26) en contact direct avec le conteneur (14) qu'elle entoure.

2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle ladite chemise (26) est démontable.

3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cavité
(10) est fermée par un bouchon amovible (22), au-dessus du conteneur.

4. Installation selon la revendication 2, dans laquelle ladite chemise (26) est ouverte et réalisée en un matériau souple et élastique, de façon à pouvoir occuper un état naturel dans lequel elle est écartée du conteneur (14), des moyens (40) de serrage libérables étant prévus pour appliquer étroitement la chemise (26) contre le conteneur (14).

5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle ladite chemise (26) a la forme d'un cylindre ouvert suivant une génératrice et les moyens (40) de serrage libérables sont interposés entre les bords en vis-à-vis de cette génératrice.

6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un espace (16) est ménagé, à l'intérieur de la cavité (10), autour du conteneur (14) équipé de sa chemise (26).

7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la chemise (26) comprend une pluralité de tubes extérieurs (28) remplis de fluide caloporteur et débouchant respectivement dans un collecteur annulaire inférieur (30) et dans un collecteur annulaire supérieur (32).

8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle des ailettes de refroidissement sont formées sur au moins certains des tubes extérieurs (28).

9. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans laquelle les tubes extérieurs (28) sont soudés sur la chemise (26).

10. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans laquelle la chemise (26) comprend une pluralité de segments (26a), fixés bord à
bord par des moyens d'assemblage (44,44'), chacun des tubes extérieurs (28) étant réalisé d'un seul tenant avec l'un desdits segments.

11. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens (24) formant thermosiphon comprennent, de plus, des moyens (34) d'échange thermique placés au-dessus de la cavité (10).

12. Installation selon les revendications 2 et 11 combinées, dans laquelle les moyens (34) d'échange thermique sont reliés à la chemise (26) par des moyens (42) de raccordement déconnectables.

13. Installation selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, dans laquelle les moyens (34) d'échange thermique sont adaptés à des variations du flux de chaleur à dissiper.

14. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens (24) formant thermosiphon constituent un caloduc.

15. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, appliquée à l'entreposage des déchets nucléaires, dans laquelle la cavité (10) est délimitée par des murs en béton.