CH652097A5 - Procede de surveillance d'une matiere stockee, appareil pour sa mise en oeuvre et son application pour des matieres radioactives. - Google Patents
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Description
L'invention concerne un procédé de surveillance d'une matière 60 stockée ainsi qu'un appareil de surveillance comprenant des conteneurs de stockage permettant de détecter une fuite de matière de ces conteneurs de stockage et de détecter la migration de fluides vers l'intérieur des conteneurs de stockage. La matière stockée peut être immédiatement sortie de stock lorsque la fuite de matière des conte-65 neurs de stockage est détectée ou lorsque la migration de fluide à l'intérieur des conteneurs de stockage est détectée. L'invention convient particulièrement à la surveillance du stockage d'une matière dangereuse telle que des déchets radio-actifs.
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De nombreux procédés industriels produisent des matières résiduelles ou déchets. Certains types de déchets sont dangereux pour l'environnement en raison de leurs propriétés chimiques ou physiques dangereuses. Ces déchets dangereux comprennent des déchets radio-actifs, des carcinogènes, des insecticides et pesticides chimiques, des acides, des substances corrosives, des composés métalliques actifs, des gaz agissant sur le système nerveux et des matières contaminées par de telles substances. Pour empêcher de telles matières résiduelles d'endommager et de contaminer l'environnement, il est nécessaire soit de les rendre inoffensives, soit de les isoler de l'environnement dans une installation de stockage de déchets.
Les déchets hautement radio-actifs générés par le fonctionnement de réacteurs nucléaires dans des centrales nucléaires sont particulièrement dangereux en raison des niveaux élevés de radio-activité qui subsistent dans ces déchets pendant de très nombreuses années. Certains des isotopes radio-actifs présents dans les éléments combustibles usagés d'un réacteur nucléaire ou dans d'autres déchets hautement radio-actifs ont des demi-vies très longues. La fuite de tels déchets radio-actifs pourrait provoquer une contamination radioactive à long terme de l'environnement. Un autre problème posé par le stockage des déchets hautement radio-actifs est celui de l'évacuation de la chaleur résultant de la désintégration des isotopes radioactifs contenus dans les déchets hautement radio-actifs stockés.
Un problème analogue est posé avec les déchets faiblement radio-actifs contenant de nombreux isotopes radio-actifs utilisés en médecine et en recherche scientifique. Bien que de tels déchets faiblement radio-actifs puissent présenter un niveau de radio-activité et de production de chaleur plus faible que celui des déchets hautement radio-actifs, de tels déchets faiblement radio-actifs peuvent encore faire craindre une contamination à long terme de l'environnement. De plus, lorsque de grandes quantités de ces déchets faiblement radio-actifs sont stockées dans un agrégat, les niveaux cumulés de ra-dio-activité et de production de chaleur ne sont pas insignifiants.
Bien que l'appareil et le procédé selon l'invention conviennent à la surveillance du stockage de tous types de matières dangereuses et non dangereuses, ils s'avèrent particulièrement utiles à la surveillance du stockage de déchets radio-actifs. La poursuite continuelle de la marche des réacteurs nucléaires a pour effet de produire une quantité toujours croissante de déchets hautement radio-actifs sous la forme d'éléments combustibles usagés. Actuellement, on stocke ces déchets hautement radio-actifs dans divers sites souterrains tels que des caves. Les risques possibles d'une contamination de l'environnement, soulevés par un stockage souterrain non surveillé, peuvent être évités si les déchets radio-actifs sont stockés et surveillés à l'aide de l'appareil et du procédé de l'invention.
Le procédé de surveillance d'une matière stockée selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à placer une matière à stocker dans un premier conteneur 36, à placer le premier conteneur dans un second conteneur 40, à entourer le premier conteneur d'un fluide lorsque ce premier conteneur est logé dans le second conteneur, et à contrôler le fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur.
L'appareil pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un premier conteneur 36 destiné à contenir une matière, un second conteneur 40 destiné à contenir le premier conteneur, des moyens entourant le premier conteneur d'un fluide lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, et des moyens destinés à contrôler le fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur. Ces fluides en circulation sont destinés à la surveillance de l'environnement dans la zone immédiate des conteneurs emboîtés. Ces fluides peuvent également être mis en circulation dans des échangeurs de chaleur où ils sont refroidis afin que la chaleur dégagée par les matières stockées soit évacuée.
Les conteneurs emboîtés de la présente invention peuvent être équipés de plusieurs conduits transportant des fluides qui circulent vers ces conteneurs et en provenance de ces derniers après qu'ils ont été descendus dans une cellule de stockage. Dans une forme de réalisation de l'invention, la cellule de stockage comprend une enceinte métallique cylindrique disposée verticalement et cimentée dans une excavation ménagée dans le sol. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, l'enceinte présente une longueur d'environ 30 m et un diamètre intérieur assez grand pour recevoir les conteneurs emboîtés. Les conteneurs emboîtés et les conduits associés, destinés au transport des fluides de surveillance, peuvent être descendus jusqu'au fond de la cellule de stockage de manière que les conteneurs emboîtés viennent reposer à environ 30 m au-dessous de la surface du sol. La cellule de stockage peut être remplie d'un fluide tel que de l'eau, formant un écran supplémentaire pour les matières stockées.
Les conteneurs emboîtés sont descendus dans la cellule de stockage au moyen d'un câble de support. Si l'on souhaite, â tout moment, récupérer les matières stockées, les conteneurs emboîtés peuvent être simplement élevés par l'application d'une force de levage sur le câble de support à l'aide de moyens classiques tels qu'un treuil.
Le procédé selon l'invention peut être appliqué à la surveillance d'une matière radio-active stockée. Une fuite de matière radio-active du premier conteneur est détectée par la présence de matière radioactive dans le fluide de contrôle de rayonnement.
Les fluides en circulation dans les conduits reliant les conteneurs emboîtés à la surface véhiculent une information concernant l'état des matières placées dans les conteneurs emboîtés. Par exemple, un liquide à scintillation peut être utilisé pour détecter si une matière radio-active fuit du conteneur emboîté se trouvant le plus à l'intérieur et contenant une telle matière radio-active. A titre d'autre exemple, il est possible de surveiller le fluide à scintillation afin de détecter la présence d'eau, le cas échéant, dans ce fluide et de déceler ainsi un accroissement du niveau de l'eau dans le fluide, indiquant une migration de l'eau de l'extérieur vers l'intérieur des conteneurs emboîtés. Des dispositifs de contrôle de volume sont utilisés pour détecter toute fuite éventuelle des fluides de surveillance ou de contrôle. Comme mentionné précédemment, il est également possible d'utiliser des échangeurs de chaleur pour refroidir les fluides de contrôle et évacuer ainsi la chaleur dégagée par la matière stockée.
Un système de surveillance basé sur un ordinateur mesure en continu la valeur de divers paramètres des fluides de contrôle pour déterminer la présence de toute condition anormale dès qu'elle apparaît. La détection d'une condition anormale a pour effet sur le système à ordinateur de déclencher immédiatement une alarme indiquant à la fois la condition anormale détectée et la position de la cellule de stockage particulière concernée. Ayant été alerté par l'alarme, l'opérateur de l'installation de stockage peut immédiatement entreprendre toute action appropriée pour réagir à la condition anormale particulière. En variante, le système à ordinateur peut être programmé pour entrer immédiatement de lui-même en action afin de corriger la condition anormale.
L'appareil et le procédé de l'invention constituent un moyen permettant le stockage sûr et récupérable de matières. En ce qui concerne le stockage de matières dangereuses, il convient de noter que la possibilité de récupération permise par l'appareil et le procédé de l'invention constitue un moyen permettant de récupérer les matières dangereuses stockées pour une utilisation ultérieure. Par exemple, de futurs développements de la technologie peuvent rendre possible le retraitement de matières radio-actives telles que des éléments combustibles usagés provenant de réacteurs nucléaires, afin de récupérer des matières radio-actives valables. Un tel développement transformerait ce qui est considéré à présent comme «déchets» en une ressource naturelle de valeur. Des procédés actuellement utilisés pour le stockage sans possibilité de récupération de tels «déchets» radioactifs ne permettraient pas de sortir aisément et rapidement de stockage de telles matières.
L'appareil et le procédé de l'invention ne sont pas conçus pour constituer un moyen d'élimination définitive de déchets nucléaires. Il apparaît cependant que les déchets nucléaires peuvent être stockés de façon sûre et récupérable dans l'appareil selon l'invention pendant une période de temps indéfinie. De cette manière, les déchets nucléaires dangereux peuvent être confinés de façon sûre jusqu'à l'apparition de techniques perfectionnées d'élimination définitive.
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L'appareil et le procédé de l'invention constituent également un moyen permettant d'élever notablement le degré de protection de l'environnement. Etant donné que toute fuite de matières stockées ou tout défaut analogue de fonctionnement peut être détecté et corrigé immédiatement, le risque de préjudice pour l'environnement est très faible. En outre, l'utilisation de l'appareil et du procédé de l'invention accroît la sécurité des personnes engagées dans les travaux de manutention et de stockage de matières dangereuses.
L'invention a pour objet un appareil et un procédé constituant un moyen de stockage sûr et récupérable de matières. L'invention a pour autre objet un appareil et un procédé permettant de surveiller en continu l'intégrité de l'étanchéité, envers les fuites, de conteneurs contenant les matières stockées, afin qu'il soit possible de détecter immédiatement toute fuite des matières stockées. L'invention a pour autre objet un appareil et un procédé de surveillance continue de l'intégrité de l'étanchéité aux fuites des conteneurs contenant les matières stockées afin qu'il soit possible de détecter la migration de fluides vers l'intérieur des matières stockées.
L'invention a pour autre objet un appareil et un procédé permettant d'évacuer la chaleur dégagée par les matières stockées générant de la chaleur, par exemple des déchets radio-actifs. L'invention a pour autre objet un appareil et un procédé permettant le stockage temporaire, sous surveillance continuelle et de façon récupérable, de déchets radio-actifs jusqu'à ce qu'un procédé sûr d'élimination définitive de ces matières soit trouvé.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels :
la fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une cellule de stockage réalisée conformément à l'invention, cette vue montrant un groupe de conteneurs emboîtés, ainsi que des moyens destinés à faire monter et descendre les conteneurs;
la fig. 2 est une coupe longitudinale verticale d'un premier conteneur logé dans un deuxième conteneur, cette vue montrant l'emboîtement des conteneurs ainsi que le branchement de conduits destinés à transporter des fluides vers une cavité délimitée entre les conteneurs et à partir de cette cavité;
la fig. 3 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité supérieure d'un premier conteneur, cette vue montrant la position de nervures métalliques destinées à diriger l'écoulement de fluide autour du premier conteneur;
la fig. 4 est une vue en bout du premier conteneur, montrant quatre compartiments cylindriques destinés à contenir une matière à stocker;
la fig. 5 est une vue de dessous du couvercle de l'extrémité inférieure du premier conteneur, cette vue montrant la position de nervures métalliques destinées à diriger l'écoulement de fluide autour du premier conteneur;
la fig. 6 est une vue en perspective d'un premier conteneur assemblé;
la fig. 7 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité supérieure d'un deuxième conteneur destiné à contenir le premier conteneur, cette vue montrant la position de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie des conduits aboutissant au premier conteneur et en partant;
la fig. 8 est une vue de dessous du couvercle de l'extrémité supérieure du deuxième conteneur destiné à contenir le premier conteneur, cette vue montrant des gorges réalisées dans le fond du couvercle de l'extrémité supérieure afin de recevoir des nervures métalliques pour diriger l'écoulement de fluide autour du premier conteneur, et montrant également la position de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie des conduits aboutissant au premier conteneur et en partant;
la fig. 9 est une vue en bout du deuxième conteneur destiné à contenir le premier conteneur;
la fig. 10 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité inférieure du deuxième conteneur destiné à contenir le premier conteneur, montrant des gorges ménagées dans le dessus de ce couvercle afin de recevoir des nervures métalliques pour diriger l'écoulement d'un fluide autour du premier conteneur;
la fig. 11 est une élévation avec coupe partielle d'un premier conteneur logé dans un deuxième conteneur, montrant la position de nervures métalliques pour diriger l'écoulement d'un fluide autour du premier conteneur lorsque celui-ci est placé à l'intérieur du deuxième conteneur et montrant la direction d'écoulement du fluide autour du premier conteneur;
la fig. 12 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité supérieure d'un troisième conteneur destiné à contenir le deuxième conteneur, montrant la position de l'orifice d'entrée et de l'orifice de sortie des conduits aboutissant à ce troisième conteneur et en partant, et montrant également l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de conduits aboutissant au deuxième conteneur et en partant;
la fig. 13 est une vue de dessous du couvercle de l'extrémité supérieure du troisième conteneur destiné à contenir le deuxième conteneur, cette vue montrant des nervures métalliques destinées à positionner le deuxième conteneur à l'intérieur du troisième conteneur et montrant également l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de conduits aboutissant au deuxième conteneur et en partant;
la fig. 14 est une vue en bout du troisième conteneur destiné à contenir le deuxième conteneur;
la fig. 15 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité inférieure du troisième conteneur destiné à contenir le deuxième conteneur, cette vue montrant des gorges destinées à recevoir des nervures métalliques pour positionner le deuxième conteneur à l'intérieur du troisième conteneur;
la fig. 16 est une vue de dessous du couvercle de l'extrémité inférieure du troisième conteneur destiné à contenir le deuxième conteneur, cette vue montrant la position de nervures métalliques pour diriger l'écoulement d'un fluide autour du troisième conteneur;
la fig. 17 est une vue de dessous du couvercle de l'extrémité supérieure d'un quatrième conteneur destiné à contenir le troisième conteneur, cette vue montrant des gorges ménagées dans le dessous du couvercle de l'extrémité supérieure afin de recevoir des nervures métalliques destinées à diriger l'écoulement d'un fluide autour du troisième conteneur, ainsi que l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie de conduits aboutissant à ce troisième conteneur et en partant, et de conduits aboutissant au deuxième conteneur, placé dans le troisième conteneur, et en partant;
la fig. 18 est une vue en bout du quatrième conteneur destiné à contenir le troisième conteneur;
la fig. 19 est une vue de dessus du couvercle de l'extrémité inférieure du quatrième conteneur destiné à contenir le troisième conteneur, cette vue montrant des gorges ménagées dans le dessus du couvercle de l'extrémité inférieure et destinées à recevoir des nervures métalliques pour diriger l'écoulement d'un fluide autour du troisième conteneur;
la fig. 20 est une élévation, avec coupe verticale partielle, d'une série de quatre conteneurs emboîtés, cette vue montrant l'emboîtement des conteneurs ainsi que le branchement de conduits destinés à transporter des fluides vers des cavités comprises entre les conteneurs enboîtés;
la fig. 21 est une vue schématique en perspective montrant des conduits destinés à transporter un fluide vers une série de conteneurs emboîtés et en sens opposé, ainsi que des moyens destinés à contrôler le fluide circulant entre les conteneurs pour surveiller les conditions de stockage de la matière placée dans les conteneurs, et la fig. 22 est une coupe verticale montrant une forme de détecteur à scintillation convenant à la détection de la présence de matières radio-actives fuyant dans un circuit fermé dans lequel s'écoule un fluide de contrôle de rayonnement à non-scintillation.
L'appareil et le procédé de l'invention peuvent être utilisés pour la surveillance de matières stockées dangereuses et non dangereuses. La description de la forme préférée de réalisation portera cependant sur une version de l'appareil et du procédé pour la surveillance de matières résiduelles dangereuses stockées. Il est évident que les nombreuses précautions nécessaires pour surveiller en toute sécurité et efficacement des déchets dangereux ne sont pas indispensables dans tous les cas, lorsque la matière à stocker n'est pas dangereuse. Par
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exemple, un détecteur à scintillation pouvant détecter la fuite de matières radio-actives stockées n'est pas indispensable lorsque la matière à stocker n'est pas radio-active.
Etant donné que les matières hautement radio-actives constituent probablement les matières les plus dangereuses pour la surveillance desquelles on peut faire appel à l'appareil et au procédé de l'invention, la description de la forme préférée de réalisation portera spécifiquement sur la surveillance de matières stockées d'une nature hautement radio-active. Il est évident que l'appareil et le procédé de l'invention peuvent être adaptés aussi bien à la surveillance d'autres matières dangereuses que des matières faiblement radio-actives et des produits chimiques toxiques. Par exemple, si l'on souhaite surveiller le stockage d'une substance chimique toxique particulière, l'équipement de détection utilisé dans l'appareil de l'invention sera alors conçu pour la détection de cette substance chimique toxique particulière.
La référence 20 désigne globalement une série de conteneurs emboîtés destinés à contenir la matière à stocker et à surveiller. Comme représenté sur la fig. 1, les conteneurs emboîtés 20 peuvent être placés dans une cellule 22 de stockage. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, la cellule 22 de stockage comprend une enveloppe métallique cylindrique 24 disposée verticalement et cimentée dans une excavation réalisée dans le sol. Le ciment 26 s'étend sensiblement sur toute la surface extérieure de l'enveloppe 24, entre cette dernière et le terrain encaissant. Le ciment 26 utilisé pour fixer l'enveloppe 24 s'étend horizontalement en travers du fond ouvert de ladite enveloppe 24 de façon à former une base sur laquelle les conteneurs emboîtés 20 peuvent reposer lorsqu'ils sont descendus au moyen d'un câble 28 de support jusqu'au fond de l'enveloppe 24 de la cellule 22 de stockage. Le ciment 26 forme un joint étanche à l'eau fermant l'extrémité inférieure ouverte de l'enveloppe 24 et permettant ainsi à la cellule 22 de stockage de garder l'eau. La cellule 22 de stockage peut être remplie d'eau pour que cette dernière constitue une matière supplémentaire formant écran et isolant davantage les conteneurs emboîtés 20 au fond de la cellule 22 de stockage.
Le câble 28 de support est relié à des moyens classiques tels qu'un treuil 30 pour exercer une force de levage sur les conteneurs emboîtés 20 afin de les faire monter jusqu'au sommet de la cellule 22 de stockage lorsque l'on souhaite récupérer les matières stockées dans les conteneurs emboîtés 20. Des bobines réceptrices 29 enroulent et déroulent des conduits 80 et 82 qui transportent un fluide vers les conteneurs emboîtés 20. L'axe creux (non représenté) de chaque bobine réceptrice 29 de conduit présente une ouverture par laquelle le conduit respectif 80 ou 82 passe, ce qui lui permet de traverser l'axe creux et d'en sortir, comme montré sur la fig. 1. De cette manière, un circuit fermé continu d'écoulement de fluide peut être maintenu constamment par le conduit 80 ou 82.
Si l'on passe à présent à une description détaillée du premier conteneur, situé le plus à l'intérieur et destiné à contenir la matière à stocker, on peut voir, en se référant à la fig. 4, que ce premier conteneur comprend d'une manière générale un groupe de quatre tubes cylindriques 32 qui peuvent être soudés ou autrement fixés les uns aux autres. Il est évident que d'autres formes géométriques peuvent être utilisées pour le premier conteneur, y compris celles d'un cylindrique unique. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention utilisant la configuration à quatre tubes montrée sur la fig. 4, les tubes 32 sont réalisés en cuivre. Le cuivre facilite une transmission efficace de la chaleur de la matière stockée dans les tubes 32 au fluide circulant sur les surfaces extérieures de ces tubes 32.
Le diamètre intérieur de chaque tube 32 est assez grand pour qu'une barre combustible, du type généralement utilisé dans les réacteurs à eau sous pression des centrales nucléaires, puisse être introduite en coulissant dans le tube. Chaque tube 32 est assez long pour contenir totalement une telle barre combustible. Les quatre tubes 32 constituent le corps 34 du premier conteneur 36 (comme montré sur les fig. 2 et 6). Chaque extrémité de chaque tube 32 présente une gorge 35 destinée à recevoir un joint torique 37 (comme montré sur la fig. 2) dans la surface extrême du tube 32. Un joint torique 37
placé dans la gorge 35 de chaque tube 32 assure le montage étanche des extrémités des tubes 32 pour éviter les fuites.
Comme montré sur les fig. 4 et 6, la surface extérieure de chaque tube 32 du premier conteneur 36 présente des nervures longitudinales 38 disposées sur toute la longueur du tube 32. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, chaque nervure longitudinale 38 est réalisée en acier inoxydable et présente une section transversale sensiblement rectangulaire. Comme décrit plus en détail ci-après, les nervures longitudinales 38 servent d'éléments de cloisonnement pour diriger l'écoulement du fluide autour du premier conteneur 36 tandis que ce dernier est logé dans un deuxième conteneur 40 comme représenté sur la fig. 2.
Une fois que la matière à stocker dans le premier conteneur a été placée dans les tubes 32, les extrémités du corps 34 du premier conteneur sont scellées. L'extrémité inférieure du corps 34 est scellée au moyen d'un couvercle 42 d'extrémité inférieure réalisé comme montré sur la fig. 5. Ce couvercle 42 comprend d'une façon générale une plaque métallique sensiblement plane 44 dont la dimension et la forme sont assez grandes pour obturer les quatre tubes 32 du corps 34 du premier conteneur 36. Le couvercle 42 de l'extrémité inférieure présente également plusieurs nervures 46 comme représenté sur la fig. 5. Ces nervures 46 du couvercle sont agencées suivant une configuration sensiblement circulaire, l'extrémité de chaque nervure 46 étant alignée avec l'extrémité d'une nervure longitudinale 38. Comme représenté sur la fig. 5, l'extrémité extérieure de chaque nervure 46 est située au-dessus d'une partie de la plaque métallique 44 s'étendant au-dessous de l'extrémité d'une nervure longitudinale 38. Comme décrit plus en détail ci-après, cet alignement des extrémités des nervures longitudinales 48 et des nervures 46 canalise l'écoulement du fluide autour du premier conteneur 36. Les nervures 46 du couvercle de l'extrémité inférieure s'étendent radialement vers le centre 48 de la plaque métallique 44 du couvercle 42. Comme représenté sur la fig. 5, les nervures 46 du couvercle ne s'étendent pas jusqu'au centre 48. Ainsi, une zone ouverte est formée à proximité du centre 48 de la plaque métallique 44, zone par laquelle le fluide peut s'écouler. Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, la plaque métallique 44 est réalisée en cuivre et les nervures 46 du couvercle de l'extrémité inférieure sont réalisées en acier inoxydable.
L'extrémité supérieure du corps 34 du premier conteneur 36 est scellée au moyen d'un couvercle 50. La configuration du couvercle 50 de l'extrémité supérieure est montrée sur la fig. 3. On peut voir que la réalisation du couvercle 50 de l'extrémité supérieure est analogue à celle du couvercle 42 de l'extrémité inférieure par le fait que le couvercle 50 comprend d'une façon générale une plaque métallique 52 dont la dimension et la forme sont suffisantes pour lui permettre de recouvrir les extrémités des quatre tubes 32 du corps 34 du premier conteneur 36. Le couvercle 50 présente également plusieurs nervures 54 disposées radialement le long de la surface de la plaque métallique 52. De même que dans le cas du couvercle 42 de l'extrémité inférieure, l'extrémité extérieure de chaque nervure 54 du couvercle de l'extrémité supérieure est alignée avec une nervure longitudinale correspondante 38. De même également que dans le cas du couvercle 42 de l'extrémité inférieure, la plaque métallique 52 du couvercle 50 de l'extrémité supérieure est réalisée en cuivre et les nervures 54 de ce couvercle sont réalisées en acier inoxydable.
Cependant, à la différence du couvercle 42 de l'extrémité inférieure, le couvercle 50 de l'extrémité supérieure possède une nervure 54 qui s'étend sur toute la surface de la plaque métallique 52 en passant par le centre 56 de cette plaque 52. Cette nervure particulière 54 sera désignée ci-après nervure 55 de cloisonnement. La fig. 6 donne une vue en perspective du premier conteneur 36 à l'état assemblé.
Le point 58 du couvercle 50 de l'extrémité supérieure, montré sur la fig. 3, indique la position approximative, par rapport au premier conteneur 36, d'un orifice 76 d'entrée (comme montré sur les fig. 2 et 8) d'un deuxième conteneur 40 lorsque le premier conteneur 36 est logé dans ce deuxième conteneur 40 comme représenté sur la fig. 2. De façon similaire, le point 60 du couvercle 50 de l'extrémité supé5
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rieure indique sur la fig. 3 la position approximative d'un orifice 78 de sortie (comme montré sur les fig. 2 et 8) du deuxième conteneur 40 lorsque le premier conteneur 36 est logé dans ce deuxième conteneur 40.
Etant donné que l'orifice 76 d'entrée et l'orifice 78 de sortie sont situés sur les côtés opposés de la nervure 55 de cloisonnement, le fluide pénétrant par l'orifice 76 d'entrée dans l'espace compris entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40 ne peut s'écouler directement vers l'orifice 78 de sortie, mais doit d'abord s'écouler autour du premier conteneur 36. En particulier, le fluide passant par l'orifice 76 d'entrée du deuxième conteneur 40 s'écoule le long de la surface de la plaque métallique 52 du couvercle 50 de l'extrémité supérieure, entre les nervures 54, disposées radialement, de ce couvercle de l'extrémité supérieure. Le fluide descend ensuite le long du corps 34 du premier conteneur 36, entre les nervures longitudinales 38. Une fois que le fluide a atteint le couvercle 42 de l'extrémité inférieure du premier conteneur 36, il s'écoule le long de la surface de la plaque métallique 44 de ce couvercle 42, entre les nervures radiales 46 de ce dernier. Le fluide passe ensuite dans la partie ouverte centrale entourant le centre 48 de la plaque métallique 44, entre les nervures 46 du couvercle de l'extrémité inférieure et autour de l'autre côté du corps 34 du premier conteneur 36, en remontant le long de cét autre côté. Le fluide remonte entre les nervures longitudinales 38 jusqu'à ce qu'il arrive de nouveau à la surface du couvercle 50 de l'extrémité supérieure. Il s'écoule alors entre les nervures 54 du couvercle 50 de l'extrémité supérieure jusqu'à ce qu'il atteigne l'orifice 78 de sortie situé approximativement à la position indiquée en 60 sur la fig. 3. Les nervures 55 de cloisonnement, qui traversent la totalité de la plaque métallique 52 en passant par le centre de cette dernière, empêchent le fluide de franchir la limite constituée par cette nervure 55. La configuration décrite et représentée sur les figures assure une répartition égale de l'écoulement du fluide autour du premier conteneur 36.
On décrira à présent le deuxième conteneur 40 qui, ainsi qu'on peut le voir sur les fig. 2, 7, 8, 9 et 10, est configuré d'une manière générale pour recevoir intérieurement le premier conteneur 36. En particulier, le corps 62 du deuxième conteneur 40 tel que montré sur la fig. 9 présente des gorges 64 dans lesquelles peuvent coulisser les nervures longitudinales 38 de la surface extérieure du corps 34 du premier conteneur 36. Les gorges 64 ont une profondeur qui n'est égale qu'à la moitié des dimensions correspondantes des nervures longitudinales 38, de manière qu'une cavité 66 (comme montré sur les fig. 2 et 11) soit formée entre le corps 34 du premier conteneur 36 et le corps 62 du deuxième conteneur 40 lorsque le premier conteneur 36 est logé dans ce dernier. Le fluide s'écoulant autour des côtés du premier conteneur 36 passe dans ladite cavité 66 formée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40.
Après que le premier conteneur 36 a été placé dans le corps 62 du deuxième conteneur 40, le couvercle 68 de l'extrémité inférieure du deuxième conteneur 40 et le couvercle 70 de l'extrémité supérieure de ce même conteneur 40 sont fixés sur les extrémités du corps 62. Comme représenté sur la fig. 10, la surface supérieure du couvercle 68 de l'extrémité inférieure du deuxième conteneur 40 présente des gorges 72 qui reçoivent les nervures 46 du couvercle de l'extrémité inférieure du premier conteneur 36. De façon similaire, comme montré sur la fig. 8, la surface inférieure du couvercle 70 de l'extrémité supérieure du deuxième conteneur 40 présente des gorges 74 qui reçoivent les nervures 54 et les nervures 55 de cloisonnement du couvercle de l'extrémité supérieure du premier conteneur 36.
Les gorges 72 et 74 sont réalisées à une profondeur qui n'est égale qu'à la moitié de la dimension correspondante des nervures 46 du couvercle de l'extrémité inférieure et des nervures 54 et 55 du couvercle de l'extrémité supérieure du premier conteneur 36. L'espace formé entre les deux couvercles 50 et 70 des extrémités supérieures et l'espace formé entre les deux couvercles 42 et 68 des extrémités inférieures, ainsi que l'espace formé entre le corps 34 du premier conteneur 36 et le corps 62 du deuxième conteneur 40, sont définis globalement comme constituant la cavité 66.
Comme représenté sur la fig. 2, des garnitures métalliques 75 sont destinées à assurer l'étanchéité de la jonction entre le couvercle 70 de l'extrémité supérieure et le corps 62 et de la jonction entre le couvercle 68 de l'extrémité inférieure et le corps 62 du deuxième conteneur 40. Comme représenté sur la fig. 2, les garnitures métalliques 75 présentent des ouvertures destinées à recevoir des pieds d'alignement 73 et des boulons 77 (représentés en trait pointillé) reliant le couvercle 70 de l'extrémité supérieure au corps 62 et le couvercle 68 de l'extrémité inférieure au corps 62.
Comme représenté sur les fig. 7 et 8, le couvercle 70 de l'extrémité supérieure présente un orifice d'entrée 76 et un orifice de sortie 78. Comme montré sur la fig. 21, un fluide est dirigé vers l'orifice 76 d'entrée par un premier conduit 80 et il est évacué de l'orifice 78 de sortie par un second conduit 82. Comme décrit précédemment, le fluide pénétrant par l'orifice d'entrée 76 circule dans la cavité 66 et s'évacue de cette dernière en passant par l'orifice 78 de sortie.
La fig. 11 montre le trajet suivi par le fluide en s'écoulant autour du premier conteneur 36, dans la cavité 66 formée entre ce premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40. La fig. 11 représente également un premier raccord 84 pour le branchement du premier conduit 80 afin d'amener le fluide à la cavité 66 formée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40 lorsque le conteneur 36 est logé dans ce dernier. Le premier conduit 80 est relié à l'orifice 76 d'entrée ménagé dans le deuxième conteneur 40. Comme décrit précédemment, le fluide s'écoule autour du premier conteneur 36, dans la cavité 66 formée entre les surfaces extérieures du premier conteneur 36 et les surfaces intérieures du deuxième conteneur 40. La fig. 11 représente également un second raccord 86 permettant le branchement du second conduit 82 par lequel le fluide sort de la cavité 66 en passant par l'orifice 78 de sortie.
Comme représenté schématiquement sur la fig. 1, le premier conduit 80 et le second conduit 82 sont reliés à un dispositif de pompage 88 destiné à faire circuler le fluide dans le premier conduit 80, dans la cavité 66 formée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, dans le second conduit 82 et dans ce dispositif 88 de pompage qui renvoie le fluide dans le premier conduit 80 en formant ainsi un circuit fermé continu d'écoulement du fluide. Bien que représenté schématiquement sur la fig. 1 sous la forme d'un bloc, le dispositif 88 de pompage comprend en fait un système complet de pompage comportant des éléments tels que des compresseurs, des réservoirs de fluide et autre, nécessaires au pompage d'un fluide dans un circuit fermé d'écoulement. Tant que le dispositif 88 de pompage fonctionne et fait circuler le fluide dans les conduits et les conteneurs, comme décrit, un écoulement continuel de fluide se produit autour de la surface extérieure du premier conteneur 36 contenant la matière stockée.
L'équipement de surveillance selon l'invention (qui n'est pas représenté sur la fig. 1 pour plus de clarté) est montré schématiquement sur la fig. 21. Comme représenté sur la fig. 21, des moyens de contrôle ou de surveillance du fluide, destinés à détecter les fluides éventuels de la matière stockée du premier conteneur 36, peuvent être montés dans le circuit fermé comprenant le premier conduit 80, la cavité 66 formée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, le second conduit 82 et le dispositif de pompage 88. Dans le cas où toute matière stockée dans le premier conteneur 36 fuit dans la cavité 66, la matière fuyant est entraînée par le fluide s'écoulant de la cavité 66 et passant dans le second conduit 82. Un détecteur 90 de matière monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide peut détecter la présence de parties de la matière stockée dans le fluide en circulation.
Le détecteur 90 de matière peut prendre la forme de l'un quelconque d'un certain nombre de moyens bien connus pour identifier les substances chimiques. En particulier, le détecteur 90 de matière peut être un analyseur par Chromatographie en phase gazeuse, un analyseur par Chromatographie en phase liquide, un analyseur à infrarouge, un analyseur à ultraviolet, un analyseur à résonance ma5
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gnétique nucléaire ou tout autre analyseur approprié pour l'identification de substances chimiques particulières.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le détecteur 90 de matière n'est pas monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. Dans cette forme de l'invention, un échantillon du fluide en circulation est prélevé sur le circuit fermé d'écoulement de fluide au moyen d'une vanne ou d'un élément similaire. Cet échantillon peut ensuite être amené au détecteur 90 de matière placé «hors circuit» pour être soumis à une analyse destinée à déterminer si une partie de la matière stockée est présente dans le fluide en circulation. L'inconvénient principal de la méthode «hors circuit» est que le processus de surveillance n'est pas continu. La surveillance et la détection ne sont réalisées que lorsque le fluide est retiré du circuit fermé d'écoulement de fluide pour être analysé.
Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, le premier conduit 80 et le second conduit 82 s'étendent du fond de la cellule 22 de stockage jusqu'à la surface du sol dans lequel la cellule de stockage est placée et cimentée. Le premier conduit 80 et le second conduit 82 sont reliés au dispositif 88 de pompage à la surface. Si un détecteur 90 de matière est monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide comme décrit, il est également placé à la surface. En général, la totalité de l'équipement utilisé pour contrôler l'écoulement du fluide dans le circuit est placée à la surface. Ainsi, l'invention constitue un moyen permettant de convoyer jusqu'à la surface une information concernant l'état des matières stockées dans le fond de la cellule 22 de stockage.
Lorsque les matières stockées sont radio-actives, le détecteur 90 peut se présenter sous la forme d'un détecteur 92 de rayonnement capable de contrôler un fluide de surveillance de rayonnnement circulant dans le circuit fermé comprenant le premier conduit 80, la cavité 66, le second conduit 82 et le dispositif de pompage 88. Le détecteur particulier 92 de rayonnement utilisé dans la forme préférée de réalisation de l'invention est un détecteur 94 à scintillation et le fluide particulier de contrôle de rayonnement utilisé est un fluide à scintillation. Le fluide à scintillation contient des matières qui scintillent en présence du rayonnement émis par une matière radio-active. Le fluide à scintillation peut être l'un quelconque d'un certain nombre de préparations bien connues telles qu'un fluide à base de xylène et de toluène contenant des dérivés organo-phosphorés. Le détecteur 94 de scintillation détecte la présence de lumière formant une scintillation et dus à la présence de matière radio-active dans le fluide à scintillation en circulation.
On suppose d'abord que les matières radio-actives stockées dans le premier conteneur 36 ne fuient pas dans la cavité 66. Le rayonnement des matières stockées traverse les parois du premier conteneur 36 et irradie le fluide à scintillation circulant dans la cavité 66, de sorte que la matière scintillante contenue dans le fluide à scintillation produit des éclairs lumineux à proximité du premier conteneur 36. Cependant, lorsque le fluide à scintillation s'écoule vers le sommet de la cellule 22 de stockage, la matière scintillante est éloignée du rayonnement radio-actif présent au fond de la cellule 22 de stockage. Les éclairs de scintillation induits par l'exposition de la matière scintillante au rayonnement radio-actif provenant des matières radio-actives stockées dans le premier conteneur 36 cessent avant que la matière scintillante atteigne le détecteur 94 à scintillation placé au sommet de la cellule 22 de stockage. Etant donné que le détecteur 94 à scintillation est réalisé de manière à détecter la présence de scintillations dans le fluide à scintillation lorsque ce dernier traverse ce détecteur 94, les scintillations induites par la matière radioactive stockée dans le premier conteneur 36 ne sont pas détectées. Dans ce cas, le détecteur 94 à scintillation ne détecterait qu'un nombre relativement faible d'éclairs lumineux de scintillation, provoqués par le rayonnnement de fond provenant de l'environnement.
On suppose à présent que la matière radio-active stockée dans le premier conteneur 36 fuit de ce dernier dans la cavité 66. Cette matière radio-active est entraînée avec le fluide à scintillation jusqu'au sommet de la cellule 22 de stockage où elle passe à travers le détecteur 94 à scintillation. Cependant, dans ce cas, de grands nombres d'éclairs lumineux de scintillation sont détectés par le détecteur 94 du fait de la présence de matières radio-actives de fuite dans le fluide à scintillation au moment où ce dernier passe à travers le détecteur 94. De cette façon, les matières radio-actives de fuite peuvent être détectées par le détecteur 94 à scintillation dès l'apparition d'une fuite de matière radio-active dans le fluide à scintillation en circulation. Dans le cas où aucune matière radio-active ne fuit dans le fluide à scintillation, seules des scintillations de «fond» sont détectées et les scintillations induites par le rayonnement normalement présent dans la matière radio-active stockée ne sont pas détectées par le détecteur 94 à scintillation, car ces scintillations cessent dès que le fluide à scintillation quitte le voisinage immédiat du premier conteneur 36 contenant les matières.
Le détecteur 94 à scintillation peut être monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide à scintillation, ou bien monté «hors circuit», à l'extérieur du circuit fermé d'écoulement de fluide, comme décrit précédemment pour le détecteur 90 de matière. Dans ce dernier cas, un échantillon de fluide à scintillation peut être prélevé sur le circuit fermé d'écoulement de fluide et transporté pour être analysé jusqu'au détecteur 94 à scintillation «hors circuit».
On appréciera également que l'utilisation de la méthode «hors circuit» permet l'utilisation d'un fluide inerte de contrôle de rayonnement, à non-scintillation, pour transporter la matière radio-active de fuite dans le circuit fermé d'écoulement. Lorsqu'un échantillon de fluide inerte de contrôle de rayonnement à non-scintillation, contenant une matière radio-active de fuite, est prélevé sur le circuit fermé d'écoulement de fluide pour être analysé «hors circuit», la matière radio-active de fuite peut être détectée par un compteur Geiger ou par tout autre moyen permettant la détection d'un rayonnement radio-actif. En ce qui concerne l'utilisation d'un fluide à scintillation ou d'un fluide à non-scintillation dans les procédés décrits ci-dessus, il apparaît que l'utilisation d'un fluide à scintillation est préféré lorsqu'un détecteur 94 à scintillation est monté «en circuit» dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. Cela est dû au fait que les scintillations engendrées dans le fluide par la matière radio-active de fuite peuvent être détectées optiquement «en circuit», au moment où le fluide à scintillation s'écoule à travers le détecteur 94, sans qu'il soit nécessaire de gêner l'écoulement du fluide à scintillation dans le circuit fermé d'écoulement en retirant une partie du fluide pour une analyse «hors circuit».
Il est cependant possible d'utiliser un détecteur 94 à scintillation qui emploie un scintillateur solide 95 conjointement avec un fluide inerte de contrôle de rayonnement à non-scintillation pour effectuer un contrôle «en circuit» de la matière radio-active de fuite. Comme représenté sur la fig. 22, le détecteur 94 à scintillation comprend un scintillateur solide 95 couplé optiquement par une interface 97 à un élément photomultiplicateur 99. Le scintillateur solide 95 peut se présenter sous la forme d'un cristal d'iodure de sodium activé par du thallium, Nal(Tl), ainsi qu'il est bien connu dans le domaine des détecteurs à scintillation. Les éléments du détecteur 94 à scintillation sont renfermés dans un boîtier étanche 101.
Une partie du boîtier étanche 101 contenant le scintillateur solide 95 est placée dans le circuit fermé d'écoulement de fluide afin que le fluide puisse passer à proximité immédiate du scintillateur solide 95. Si une matière radio-active quelconque de fuite est présente dans le fluide inerte de contrôle de rayonnement à non-scintillation passant à proximité du scintillateur solide 95, le rayonnement de la matière radio-active traverse le boîtier étanche 101 et provoque l'apparition d'éclairs lumineux 105 de scintillation dans le scintillateur solide 95. Ces éclairs peuvent être détectés optiquement à travers l'interface 97 et amplifiés dans l'élément photomultiplicateur 99 pour générer un signal indiquant la présence de matière radio-active de fuite dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. Le rayonnement de fond provenant de l'environnement provoque un nombre relativement faible d'éclairs lumineux 105 de scintillation toujours présents dans le scintillateur solide 95. Ce phénomène permet à toute personne surveillant le fonctionnement du détecteur 94 à scintillation de déterminer à tout instant donné si ce détecteur fonctionne.
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Etant donné que le nombre d'éclairs lumineux 105 de scintillation engendrés par la présence de matière radio-active de fuite dans le circuit fermé d'écoulement de fluide est beaucoup plus grand que le nombre d'éclairs lumineux de scintillation engendrés par le rayonnement de fond, il est possible de détecter la présence de matière radioactive dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. La forme de réalisation du détecteur 94 de scintillation permet l'utilisation d'un fluide de contrôle de rayonnement à non-scintillation relativement peu coûteux pour effectuer la surveillance préférée «en circuit» pour la détection des matières radio-actives de fuite, qu'il était possible d'effectuer jusqu'à présent uniquement au moyen du procédé plus coûteux à fluide à scintillation.
Lorsque le détecteur 90 de matière (ou le détecteur 92 de rayonnement dans le cas de matières radio-actives) est placé dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, des moyens sont prévus pour déterminer immédiatement le moment où le détecteur 90 de matière (ou le détecteur 92 de rayonnement) détecte la présence de matière stockée dans le fluide circulant dans le circuit fermé constitué du premier conduit 80, de la cavité 66, du second conduit 82 et du dispositif de pompage 88. Ces moyens comprennent généralement un ordinateur 96 ayant au moins une ligne d'entrée connectée au détecteur 90 de matière (ou au détecteur 92 de rayonnement) pour transmettre à cet ordinateur 96 un signal indiquant que le détecteur de matière 90 (ou le détecteur de rayonnement 92) détecte la présence de matière dans le fluide. L'ordinateur 96 teste fréquemment le détecteur 90 de matière (ou le détecteur 92 de rayonnnement) par ladite ligne d'entrée pour détecter un signal indiquant la présence de matière stockée dans le fluide.
Lorsque l'ordinateur 96 détecte le signal indiquant la présence de matière stockée dans le fluide, il peut déclencher une alarme sonore pour alerter l'opérateur de l'installation de stockage qu'une condition de fuite est apparue. De cette manière, toute fuite de matière stockée peut être détectée en un temps extrêmement court. L'utilisation de systèmes d'ordinateur «insensibles aux défaillances» et de tests fréquents de validité de fonctionnement sur l'équipement de détection peut assurer un très haut niveau de stabilité au procédé de surveillance.
De plus, l'ordinateur 96 peut être programmé pour produire différents niveaux d'annonce pour l'opérateur de l'installation de stockage, concernant l'état des matières stockées à surveiller. Tous les changements d'état du système de surveillance n'exigent pas le déclenchement d'une alarme sonore. Par exemple, la détection d'une diminution du débit d'écoulement de fluide n'exige pas nécessairement le déclenchement d'une alarme sonore. L'ordinateur 96 peut attirer l'attention de l'opérateur de l'installation de stockage sur ce fait par des moyens d'affichage bien connus tels qu'une imprimante ou un visuel à tubes cathodiques. L'ordinateur 96 peut également être programmé pour entreprendre de lui-même une action correc-tive immédiate telle que la mise en marche automatique d'un dispositif de pompage de secours dans le cas de la détection d'une défaillance du système de pompage.
Bien que la forme préférée de réalisation de l'invention utilise un ordinateur 96, il apparaît qu'un circuit électronique «câblé» non programmable peut être conçu pour assumer les fonctions de l'ordinateur 96 dans le système de surveillance. L'utilisation de l'ordinateur 96 est préférable, car ce dernier offre la souplesse supplémentaire de permettre la lecture, la mémorisation et la récupération de données concernant les divers paramètres du système de surveillance. L'ordinateur 96 peut également établir des corrélations entre les données et indiquer à l'opérateur de l'installation de stockage la détection de certaines tendances à long terme, par exemple, l'ordinateur 96 peut mémoriser des données de température reçues d'un dispositif de mesure de température qui détermine la température du fluide de contrôle et il peut comparer les valeurs de température prises sur une certaine période de temps pour détecter une élévation ou une diminution progressive et autrement indécelable de la température du fluide de contrôle.
Si l'on revient à la description du système de surveillance, on note qu'il est important de pouvoir déterminer si le fluide circulant entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40 fuit du circuit fermé d'écoulement. Par exemple, on suppose que le premier 5 conduit 80 présente une fuite permettant au fluide de s'écouler de ce premier conduit 80 dans la cellule 22 de stockage. Au bout d'une diminution suffisante du niveau de fluide, il devient impossible au détecteur 90 de matière (ou au détecteur 92 de rayonnement) de fonctionner correctement. Cette fuite de fluide rend impossible la déter-io mination d'une fuite de la matière stockée dans le premier conteneur 36.
Le problème peut être résolu par la mise en œuvre d'un dispositif 98 de mesure de volume (comme montré sur la fig. 21) dans le circuit fermé comprenant le premier conduit 80, la cavité 66 délimi-15 tée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, le second conduit 82 et le dispositif 88 de pompage, ce dispositif de mesure étant destiné à mesurer les variations du volume de fluide s'écoulant dans le circuit fermé. L'ordinateur 96 peut être connecté au dispositif 98 de mesure de volume par au moins une ligne d'en-20 trée reliée à ce dispositif 98 pour transmettre à l'ordinateur 96 un signal indiquant que le dispositif 98 de mesure de volume détecte une variation du volume de fluide. De même que dans le cas du détecteur 90 de matière (ou du détecteur 92 de rayonnement), l'ordinateur 96 teste fréquemment ladite ligne d'entrée pour détecter un si-25 gnal indiquant que le dispositif 98 de mesure de volume a détecté une variation du volume de fluide. L'ordinateur 96 met en corrélation la réception de ce signal avec une autre information qu'il possède de la manière décrite précédemment, et il détermine la réponse appropriée à effectuer. Si cela est nécessaire, l'ordinateur 96 peut dé-30 clencher une alarme sonore indiquant immédiatement à l'opérateur de l'installation de stockage la détection d'une variation du volume de fluide.
Un autre problème pouvant résulter du maintien d'un écoulement continu de fluide autour de la matière stockée dans le premier 35 conteneur 36 est celui de la détection de variations du débit d'écoulement de fluide. On suppose que le dispositif 88 de pompage présente un défaut de fonctionnement tel que le débit d'écoulement du fluide dans le circuit fermé a diminué notablement ou s'est totalement annulé. Etant donné qu'une installation de stockage utilisant le pro-40 cédé et l'appareil selon l'invention comprend probablement plusieurs cellules de stockage, l'opérateur d'une telle installation peut ne pas noter le défaut de fonctionnement d'un dispositif particulier 88 de pompage. Bien qu'aucune fuite de fluide n'apparaisse dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, le dispositif de détection ne fonc-45 tionne plus convenablement si le débit d'écoulement de fluide a diminué sensiblement ou s'est arrêté. Par conséquent, l'appareil selon l'invention comporte un dispositif destiné à détecter une variation du débit d'écoulement du fluide dans le circuit fermé. Ce dispositif comprend un débitmètre 100 (comme montré sur la fig. 21) monté 50 dans le circuit fermé afin de mesurer le débit d'écoulement du fluide s'écoulant dans ce circuit fermé, ainsi qu'un élément destiné à déterminer une détection, par le débitmètre 100, d'une variation du débit d'écoulement du fluide dans le circuit fermé.
L'ordinateur 96 peut de nouveau être utilisé pour constituer l'élé-55 ment déterminant une détection d'une variation du débit d'écoulement du fluide par le débitmètre 100. En particulier, l'ordinateur 96 peut être relié au débitmètre 100 au moyen d'au moins une ligne d'entrée qui transmet à l'ordinateur 96 un signal indiquant une détection, par le débitmètre 100, d'une variation du débit d'écoulement 60 du fluide dans le circuit fermé. Comme précédemment, l'ordinateur 96 peut être utilisé pour déterminer la réponse appropriée, y compris le déclenchement d'une alarme sonore alertant l'opérateur de l'installation de stockage, lorsque l'ordinateur 96 détermine que le débitmètre 100 a détecté une variation du débit d'écoulement de 65 fluide.
Certaines matières stockées dégagent une quantité importante de chaleur. Cela est particulièrement vrai dans le cas des matières ra-dio-actives. Lorsque des matières radio-actives ou d'autres matières
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dégageant de la chaleur sont stockées, il peut devenir nécessaire de refroidir le fluide circulant dans le circuit fermé. Par conséquent, l'appareil selon l'invention peut être équipé d'un dispositif monté dans le circuit comprenant le premier conduit 80, la cavité 86 formée entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, le second conduit 82 et le dispositif 88 de pompage pour refroidir le fluide s'écoulant dans le circuit fermé. Ce dispositif peut comprendre l'un quelconque d'un certain nombre de dispositifs classiques comportant un échangeur de chaleur 102 tel que montré sur la fig. 21.
Un dispositif 103 de mesure de température (fig. 21) peut être placé en contact thermique avec le fluide circulant dans le circuit fermé pour contrôler la température de ce fluide et connaître ainsi de façon indirecte la température des matières stockées. De même que précédemment, l'ordinateur 96 peut être connecté au dispositif 103 de mesure de température pour au moins une ligne d'entrée transmettant à cet ordinateur 96 un signal indiquant la température du fluide à mesurer par le dispositif 103 de mesure de température. L'ordinateur 96 peut alors comparer le signal présent sur cette ligne d'entrée à d'autres signaux mémorisés précédemment dans cet ordinateur 96 et représentatifs d'une plage prédéterminée de températures, afin de déterminer si la température du fluide est comprise dans cette plage.
L'ordinateur 96 peut ensuite être utilisé pour déterminer la réponse appropriée, y compris le déclenchement d'une alarme sonore alertant l'opérateur de l'installation de stockage lorsque l'ordinateur 96 détermine que la température du fluide est extérieure à la plage prédéterminée de températures. Pour obtenir une mesure précise de la température, le dispositif 103 de mesure de température doit être placé dans le circuit fermé, entre le groupe de conteneurs emboîtés 20 et l'échangeur de chaleur 102, comme représenté sur la fig. 21, afin que le fluide ne soit pas refroidi avant que sa température soit mesurée. Il est évident qu'il est également possible de placer un dispositif supplémentaire de mesure de température en aval de l'échangeur 102 de chaleur, dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, pour vérifier le fonctionnement convenable de cet échangeur de chaleur 102.
L'appareil selon l'invention peut également être utilisé pour déterminer la migration de fluides dans les matières stockées contenues dans le premier conteneur 36, ces fluides provenant de l'extérieur du second conteneur 40. Lorsque des matières sont stockées en sous-sol, il est très commun que de l'eau migre dans les matières stockées, dissolvant ainsi et entraînant à l'écart des parties solubles des matières stockées. Cela est très indésirable si les matières stockées sont dangereuses. Par exemple, des substances chimiques toxiques hydro-solubles stockées risquent d'être entraînées à l'écart par une migration d'eau souterraine et elles peuvent finir par arriver aux sources d'alimentation en eau potable. L'appareil selon l'invention prévoit un moyen pour détecter la migration d'un fluide extérieur dans le fluide s'écoulant entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40. Le fluide s'écoulant entre les deux conteneurs 36 et 40 sera désigné ci-après premier fluide. Le fluide extérieur au deuxième conteneur 40 (habituellement de l'eau) sera désigné ci-après second fluide.
La structure générale de l'appareil selon l'invention est telle que décrite ci-dessus. Cependant, dans cette application, la composition chimique du premier fluide diffère de celle du second fluide. Dans un exemple particulier, on suppose que le second fluide à détecter est de l'eau. Le premier fluide est un fluide à scintillation contenant une petite quantité connue d'eau. Si de l'eau extérieure au deuxième conteneur 40 trouve le moyen de passer ou de fuir à travers le deuxième conteneur 40 et de pénétrer dans la cavité 66, elle se mélange au fluide de scintillation s'écoulant dans le circuit fermé, de sorte que la quantité d'eau présente dans le fluide de scintillation augmente par rapport au niveau d'eau connu précédemment dans ce fluide.
Le fluide à scintillation transportant la quantité supplémentaire d'eau extérieure s'élève jusqu'à l'équipement de détection placé à la surface en empruntant le second conduit 82 où elle passe à travers un second détecteur 104 de fluide destiné à détecter la présence d'un second fluide (dans ce cas de l'eau) dans le premier fluide (dans ce cas le fluide à scintillation) s'écoulant dans le circuit fermé. Dans cette forme de réalisation de l'invention, le second détecteur 104 de fluide remplace le détecteur 90 de matière, à la place duquel il est . utilisé, dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. Comme décrit précédemment, l'ordinateur 96 teste une ligne d'entrée connectée au second détecteur 104 de fluide et il peut indiquer à l'opérateur de l'installation de stockage le moment où le second détecteur 104 de fluide détecte la présence d'eau dans le fluide à scintillation, en quantités supérieures à celles normalement prévues. Il est évident que lorsque le second fluide extérieur à détecter n'est pas de l'eau, mais un autre fluide, un second détecteur approprié 104 de fluide est choisi pour détecter le second fluide particulier concerné.
Les éléments de l'appareil décrit précédemment, comprenant plus particulièrement le dispositif 98 de mesure de volume, le débitmètre 100, l'échangeur de chaleur 102 et le dispositif 103 de mesure de température, peuvent tous être utilisés avec le détecteur 104 du second fluide. Il convient de noter que ce détecteur 104 peut également être utilisé «hors circuit», comme décrit précédemment pour d'autres types de détecteurs. Il est évident que le procédé «en circuit» utilisant l'ordinateur 96 pour une surveillance continue est préférable lorsqu'une détection immédiate de l'intrusion du second fluide est souhaitée. Le procédé «hors circuit» donne une information concernant la présence du second fluide uniquement lorsque des essais «hors circuit» effectués manuellement sont exécutés.
L'appareil selon l'invention constitue donc un moyen permettant . d'indiquer immédiatement à l'opérateur d'une installation de stockage l'intrusion ou la migration d'un second fluide tel que de l'eau dans la cavité 66 comprise entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40. Il est évident que l'apparition de toute fuite ou migration du second fluide vers l'intérieur de la cavité 66 peut immédiatement être palliée par remontée des conteneurs 36 et 40 à partir du fond de la cellule 22 de stockage et exécution immédiate de réparations.
En plus de la détection d'une fuite ou d'une migration d'un second fluide vers l'intérieur de la cavité 66, le premier fluide peut également être utilisé, en même temps, pour la détection d'une fuite de la matière stockée du premier conteneur 36 dans la cavité 66 comme décrit précédemment. Dans cette forme de réalisation de l'invention, le détecteur 104 du second fluide est monté et utilisé en série avec le détecteur 90 de matière, dans le circuit fermé d'écoulement de fluide. L'écoulement continuel du premier fluide dans le circuit fermé, comprenant le premier conduit 80, la cavité 66, le second conduit 82 et le dispositif 88 de pompage, entraîne toute matière stockée ayant fui dans la cavité 66 du premier conteneur 36 vers le détecteur 90 de matière et entraîne en même temps, vers le détecteur 104 du second fluide, tout second fluide ayant pénétré par fuite dans le circuit fermé d'écoulement de fluide.
Il est possible d'utiliser un fluide à scintillation qui ne soit pas à base d'eau, par exemple un fluide à base de xylène ou de toluène, comme premier fluide dans un tel agencement. Des exemples de préparation de tels fluides à scintillation, disponibles dans le commerce, comprennent des fluides des types «Insta-Gel», «Insta-Fluor» et «Filter Count» (les noms précédents étant des marques commerciales de United Technologies Corporation). Ces fluides à scintillation, en plus d'assumer la fonction de fluide à scintillation comme décrit précédemment, peuvent en même temps servir de premier fluide pour transporter jusqu'à un détecteur 104 tout second fluide ayant fui ou migré dans le circuit fermé d'écoulement de fluide.
Bien qu'il soit possible de détecter une fuite de la matière stockée du premier conteneur 36 et de détecter une fuite d'un second fluide dans le circuit fermé d'écoulement uniquement par circulation d'un fluide unique dans le circuit fermé, pour des raisons décrites plus en détail ci-après, le procédé préféré consiste à séparer les deux processus de détection. Par conséquent, la forme préférée de réalisation de l'appareil selon l'invention comprend un troisième conteneur 106 destiné à contenir le deuxième conteneur 40, et un quatrième conteneur 108 destiné à contenir le troisième conteneur 106, comme mon-
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tré sur la fig. 20. Le troisième conteneur 106 et le quatrième conte.-neur 108 sont réalisés d'une manière analogue à celle décrite précédemment pour le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40. Comme montré sur la fig. 20, une cavité 110 est formée entre le troisième conteneur 106 et le quatrième conteneur 108 lorsque le troisième conteneur 106 est logé dans ce quatrième conteneur 108. Lorsque le deuxième conteneur 40 est logé dans le troisième conteneur 106, un espace mort 112 rempli d'air est formé.
Dans cette forme de réalisation de l'appareil utilisant quatre conteneurs, un second circuit fermé d'écoulement de fluide existe,
comme montré sur la fig. 21 et comprend un troisième conduit 114, la cavité 110 (fig. 20), un quatrième conduit 116 et un dispositif 118 de pompage. La détection d'une fuite ou d'une migration d'un troisième fluide extérieur vers l'intérieur des conteneurs emboîtés 20 est contrôlée par un second fluide circulant entre le troisième conteneur 106 et le quatrième conteneur 108, dans le second circuit fermé d'écoulement. Le premier circuit fermé décrit précédemment, dans lequel s'écoule le premier fluide entre le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, sert à présent uniquement à la détection d'une fuite de la matière stockée du premier conteneur 36.
Une raison primordiale pour laquelle on utilise deux circuits fermés d'écoulement de fluide ayant chacun son propre fluide en circulation est l'accroissement de l'efficacité de la détection réalisée par le système de surveillance. En particulier, on a déterminé que le travail d'entraînement de matière exécuté par le premier fluide dans le circuit fermé d'écoulement situé intérieurement exige l'utilisation d'un fluide ayant des propriétés rhéologiques ou d'écoulement différentes de celles du second fluide circulant dans le circuit fermé extérieur d'écoulement. On souhaite que le premier fluide ait une grande capacité d'entraînement de matières solides. Par conséquent, on souhaite que ce fluide possède des qualités thixotropes. Un fluide thixotrope est un fluide qui tend à épaissir ou «geler» s'il cesse de couler et stagne. Le choix optimal pour un premier fluide porte sur un fluide ali-phatique tel que du kérosène ou une huile diesel contenant un agent thixotrope tel qu'une bentone.
Inversement, étant donné que le travail exécuté par le second fluide circulant dans le circuit fermé extérieur est de dissoudre et de disperser un fluide extérieur (habituellement de l'eau), ce second fluide ne doit pas contenir d'agent thixotrope. Un second fluide convenant à ime utilisation dans l'appareil selon l'invention peut être un fluide aliphatique tel que du kérosène ou une huile diesel ne contenant pas d'agent thixotrope. Ainsi, on peut voir que l'utilisation de deux circuits fermés d'écoulement de fluide contribue à l'efficacité du processus de détection par l'utilisation de fluides choisis spécifiquement pour les travaux qu'ils doivent exécuter. De plus, l'utilisation de quatre conteneurs au lieu de deux accroît et améliore la sécurité et l'intégrité des matières stockées dans le conteneur emboîté le plus intérieurement.
Si l'on passe à présent à la description du troisième conteneur 106, on voit, sur les fig. 12,13, 14,15,16 et 20, que ce troisième conteneur 106 est configuré d'une manière générale de façon à recevoir le second conteneur 40. En particulier, le corps 120 du troisième conteneur 106, comme représenté sur la fig. 14, présente des gorges 122 dans lesquelles peuvent pénétrer en coulissant des nervures longitudinales 124 de la surface extérieure du deuxième conteneur 40, comme représenté sur les fig. 7, 8, 9 et 10. Les gorges 122 ont une profondeur qui n'est égale qu'à la moitié de la dimension correspondante des nervures longitudinales 124 afin qu'un espace mort 112 rempli d'air (fig. 20) soit formé entre le corps 120 du troisième conteneur 106 et le corps 62 du deuxième conteneur 40 lorsque celui-ci est logé dans le troisième conteneur 106.
Après que le deuxième conteneur 40 a été placé à l'intérieur du corps 120 du troisième conteneur 106, le couvercle 126 de l'extrémité inférieure du troisième conteneur 106 et le couvercle 128 de l'extrémité supérieure de ce troisième conteneur 106 sont fixés sur les extrémités du corps 120. Comme représenté sur la fig. 20, des garnitures métalliques 129 sont prévues pour assurer l'étanchéité de la jonction entre le couvercle supérieur 128 et le corps 120 et de la jonction entre le couvercle inférieur 126 et le corps 120 du troisième conteneur 106. De même que dans le cas des garnitures métalliques 75, les garnitures métalliques 129 présentent des trous permettant le passage de pieds d'alignement 73 (fig. 20) et de boulons (non représentés) reliant le couvercle 128 de l'extrémité supérieure et le corps 120, et reliant également le couvercle 126 de l'extrémité inférieure et le corps 120.
Comme représenté sur les fig. 15 et 16, le couvercle inférieur 126 comporte, à sa face inférieure, plusieurs nervures 130 et, à sa face supérieure, plusieurs gorges 131. Les nervures 130 du couvercle de l'extrémité inférieure sont agencées suivant une configuration sensiblement circulaire, l'extrémité de chaque nervure 130 étant alignée avec l'extrémité d'une nervure 132 du corps 120 du troisième conteneur 106, comme montré sur la fig. 14. D'une manière analogue à celle décrite dans le cas du premier conteneur 36 et du deuxième conteneur 40, cet alignement des extrémités des nervures 130 et 132 canalise l'écoulement de fluide autour du troisième conteneur 106. Egalement d'une manière analogue à celle décrite dans le cas du premier conteneur 36 et du deuxième conteneur 40, les nervures 130 du couvercle de l'extrémité inférieure s'étendent radialement vers le centre de ce couvercle 126. Comme représenté sur la fig. 16, les nervures 130 n'arrivent pas jusqu'au centre du couvercle 126 afin qu'il puisse être formé une zone ouverte par laquelle un fluide peut s'écouler autour du troisième conteneur 106. Les gorges 131 ménagées dans la face supérieure du couvercle 126 de l'extrémité inférieure reçoivent des nervures, positionnées de façon correspondante, du deuxième conteneur 40 pour positionner convenablement le deuxième conteneur 40 dans le troisième conteneur 106.
L'extrémité supérieure du corps 120 du troisième conteneur 106 est obturée hermétiquement par un couvercle 128. La configuration du couvercle 128 de l'extrémité supérieure est montrée sur les fig. 12 et 13. Ce couvercle 128 présente plusieurs nervures 134 disposées radialement et alignées chacune avec une nervure longitudinale correspondante 132 du corps 120, comme décrit précédemment. Egalement d'une manière analogue à la configuration décrite précédemment pour le premier conteneur 36 et le deuxième conteneur 40, le couvercle 128 de l'extrémité supérieure présente une nervure particulière 134 qui le traverse en totalité afin d'assumer une fonction de nervure 136 de cloisonnement. Le couvercle 128 présente des ouvertures constituant un orifice d'entrée 76 et un orifice de sortie 78, comme montré sur les fig. 12 et 13.
Le point 140 apparaissant sur le couvercle 128 de l'extrémité supérieure et montré sur la fig. 12 indique la position approximative, par rapport au troisième conteneur 106, d'un orifice d'entrée 144 traversant le quatrième conteneur 108 lorsque le troisième conteneur 106 est logé dans ce conteneur 108. De même, le point 142 apparaissant sur le couvercle 128 de l'extrémité supérieure, sur la fig. 12, indique la position approximative d'un orifice 146 de sortie traversant le quatrième conteneur 108 lorsque le troisième conteneur 106 est logé dans ce conteneur 108.
Etant donné que l'orifice d'entrée 144 et l'orifice de sortie 146 sont situés de part et d'autre de la nervure 136 de cloisonnement, un fluide pénétrant par l'orifice d'entrée 144 dans l'espace compris entre le troisième conteneur 106 et le quatrième conteneur 108 ne peut s'écouler directement vers l'orifice de sortie 146, mais doit d'abord contourner le troisième conteneur 106. En particulier, le fluide arrivant par l'orifice d'entrée 144 du quatrième conteneur 108 s'écoule le long de la surface du couvercle 128 de l'extrémité supérieure, entre les nervures radiales 134 de ce couvercle. Le fluide descend ensuite le long du corps 120 du troisième conteneur 106, entre les nervures longitudinales 132. Une fois que le fluide a atteint le couvercle 126 de l'extrémité inférieure du troisième conteneur 106, il s'écoule le long de la surface de ce couvercle 126, entre les nervures radiales 130 de ce dernier. Le fluide passe ensuite dans la partie centrale ouverte située au centre du couvercle 126 de l'extrémité inférieure et autour de l'autre côté du corps 120 du troisième conteneur 106, en remontant le long de cet autre côté. Le fluide s'élève entre les nervures longitudinales 132 jusqu'à ce qu'il arrive de nouveau à la surface du couver-
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eie 128 de l'extrémité supérieure. Le fluide s'écoule entre les nervures 134 du couvercle 128 jusqu'à ce qu'il atteigne l'orifice 146 de sortie situé approximativement à l'emplacement indiqué en 142 sur la fig. 12. La nervure 136 de cloisonnement, qui traverse complètement le couvercle 128 de l'extrémité supérieure et passe par le centre de ce couvercle (hormis sur les orifices d'entrée 76 et de sortie 78) empêche le fluide de franchir les limites définies par cette nervure 136 de cloisonnement. La configuration décrite et représentée sur les figures assure une répartition uniforme de l'écoulement du fluide autour du troisième conteneur 106.
Si l'on passe à présent à la description du quatrième conteneur 108, on voit sur les fig. 17,18,19 et 20 que ce quatrième conteneur 108 est configuré d'une façon générale de façon à recevoir le troisième conteneur 106. En particulier, le corps 148 du quatrième conteneur 108, comme montré sur la fig. 18, présente des gorges 150 dans lesquelles peuvent coulisser les nervures longitudinales 132 de la surface extérieure du corps 120 du troisième conteneur 106. Les gorges 150 ont une profondeur qui n'est égale qu'à la moitié de la dimension correspondante des nervures longitudinales 132 afin qu'une cavité 110 (comme montré sur la fig. 20) soit formée entre le corps 120 du troisième conteneur 106 et le corps 148 du quatrième conteneur 108 lorsque le troisième conteneur 106 est logé dans ce quatrième conteneur 108. Un fluide s'écoulant autour des côtés du troisième conteneur 106 passe dans ladite cavité 110 formée entre le troisième conteneur 106 et le quatrième conteneur 108.
Après que le troisième conteneur 106 a été placé dans le corps 148 du quatrième conteneur 108, le couvercle 152 de l'extrémité inférieure du quatrième conteneur 108 et le couvercle 154 de l'extrémité supérieure de ce conteneur 108 sont fixés sur les extrémités du corps 148. Comme représenté sur la fig. 20, des garnitures métalliques 155 sont prévues pour assurer l'étanchéité de la jonction entre le couvercle 154 de l'extrémité supérieure et le corps 148 et de la jonction entre le couvercle 152 de l'extrémité inférieure et le corps 148 du quatrième conteneur 108. De même que précédemment, les garnitures métalliques 155 présentent des ouvertures destinées à recevoir des pieds d'alignement 73 (fig. 20) et des boulons (non représentés) reliant le couvercle 154 de l'extrémité supérieure au corps 148 et le couvercle 152 de l'extrémité inférieure, également au corps 148. Comme représenté sur la fig. 19, la surface supérieure du couvercle 152 de l'extrémité inférieure du quatrième conteneur 108 présente des gorges 156 qui reçoivent les nervures 130 du couvercle de l'extrémité inférieure du troisième conteneur 106. De façon similaire et comme montré sur la fig. 17, la surface inférieure du couvercle 154 de l'extrémité supérieure du quatrième conteneur 108 présente des gorges 158 qui reçoivent les nervures 134 et la nervure 136 de cloisonnement du couvercle de l'extrémité supérieure du troisième conteneur 106.
Les gorges 156 et 158 ont une profondeur qui n'est égale qu'à la moitié des dimensions correspondantes des nervures 130 du couvercle de l'extrémité inférieure et des nervures 134 et de la nervure 136 de cloisonnement du couvercle de l'extrémité supérieure du troisième conteneur 106. L'espace formé entre les deux couvercles 128 et 154 des extrémités supérieures, et l'espace formé entre les deux couvercles 126 et 152 des extrémités inférieures, ainsi que l'espace compris entre le corps 120 du troisième conteneur 106 et le corps 148 du quatrième conteneur 108, constituent globalement la cavité 110 (fig. 20).
Comme montré sur la fig. 17, le couvercle 154 de l'extrémité supérieure présente un orifice d'entrée 144 et un orifice de sortie 146
s'ajoutant à l'orifice d'entrée 76 et à l'orifice de sortie 78. Comme représenté sur la fig. 21, un fluide est amené à l'orifice d'entrée 144 par un troisième conduit 114 et est évacué de l'orifice 146 de sortie par un quatrième conduit 116. Comme décrit précédemment, le fluide arrivant à l'orifice d'entrée 144 circule dans la cavité 110 et sort de celle-ci par l'orifice 146 de sortie.
En ce qui concerne à présent l'espace mort 112, rempli d'air, mentionné précédemment et montré sur la fig. 20, on voit que dans des conditions normales, cet espace 112 ne contient aucun fluide. Le fluide est en général présent dans l'espace 112 uniquement lorsqu'il fuit de la cavité 66 ou de la cavité 110 dans cet espace mort 112.
Ainsi, en plus de constituer une isolation supplémentaire entre la matière stockée et l'environnement, l'espace mort 112 forme une «poche» dans laquelle un fluide fuyant de la cavité 66 et de la cavité 110 peut s'écouler de façon que toute fuite de ce type puisse être immédiatement détectée par suite de la diminution notable du volume de fluide contenu dans le circuit fermé d'écoulement duquel le fluide fuit dans l'espace mort 112.
A cet égard, il convient de noter qu'il est possible de placer un gaz sous pression dans l'espace mort 112 au moyen d'un conduit (non représenté) reliant cet espace 112 à une source de gaz comprimé. La position préférée pour cette position de gaz comprimé et pour l'équipement associé de contrôle de pression se trouve à l'extérieur de la cellule 22 de stockage, à proximité des autres équipements de contrôle tels que le détecteur 90 de matière montré sur la fig. 21. Si la pression du gaz dans l'espace mort 112 apparaît comme diminuant par rapport au niveau de pression prévu, la présence d'une fuite à l'intérieur de l'espace mort 112 (ou du conduit associé) peut être détectée. L'agencement décrit ci-dessus permet une détection précoce de très petites fuites dans la surface intérieure de la cavité 110 ou dans la surface extérieure de la cavité 66.
Bien que dans des circonstances normales, les fluides de contrôle utilisés dans la mise, en œuvre de l'invention soient des liquides, il est possible d'utiliser un gaz sous pression pour chacun des fluides de contrôle indiqués précédemment et circulant dans les circuits fermés. Etant donné que les gaz et les liquides sont des fluides au sens prévu à la définition du terme «fluide», il est évident que l'appareil et le procédé de l'invention peuvent utiliser soit des gaz, soit des liquides pour l'exécution du travail de surveillance de la matière stockée.
D'autres types de cellules 22 de stockage destinées à recevoir les conteneurs emboîtés 20 peuvent être conçus. Par exemple, si l'on souhaite stocker et surveiller plus d'un groupe de conteneurs emboîtés, la cellule 22 de stockage peut se présenter sous la forme d'une tranchée en béton armé (non représentée) destinée à contenir plusieurs groupes de conteneurs emboîtés, immergés dans un certain volume d'eau. Dans cette forme de réalisation, chaque groupe de conteneurs emboîtés peut être disposé à l'intérieur de la tranchée et placé en diverses positions le long de cette dernière. En outre, chaque groupe de conteneurs emboîtés peut être placé à toute distance souhaitée de chacun des deux groupes voisins de conteneurs emboîtés. Les parois opposées de la tranchée sont renforcées et entretoisées par des poutrelles d'acier disposées transversalement et ancrées dans les surfaces de ces parois. L'eau utilisée pour remplir la tranchée constitue un radiateur thermique ayant une plus grande capacité que celle offerte par l'eau remplissant une cellule de stockage pour un groupe unique de conteneurs emboîtés.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention.
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Claims (46)
- 652 0972REVENDICATIONS1. Procédé de surveillance d'une matière stockée, caractérisé en ce qu'il consiste à placer une matière à stocker dans un premier conteneur (36), à placer le premier conteneur dans un second conteneur (40), à entourer le premier conteneur d'un fluide lorsque ce premier conteneur est logé dans le second conteneur, et à contrôler ledit fluide pour détecter une fuite de ladite matière du premier conteneur.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler un fluide entre les premier et second conteneurs lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, à contrôler le fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur.
- 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler un fluide dans un circuit fermé d'écoulement de fluide entre les premier et second conteneurs lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, à extraire des échantillons du fluide dudit circuit fermé, et à analyser les échantillons de fluide extraits du circuit fermé pour détecter la présence de la matière dans ces échantillons de fluide, cette présence indiquant une fuite de la matière du premier conteneur.
- 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire circuler un fluide, dans un circuit fermé d'écoulement de-fluide, entre les premier et second conteneurs lorsque le premier conteneur est dans le second conteneur, et à analyser certaines parties du fluide dans le circuit fermé, au moyen d'un détecteur (90) de matière monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, afin de détecter la présence de la matière dans les parties de fluide, cette présence indiquant une fuite de la matière du premier conteneur.
- 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste également à contrôler le fluide dans le circuit fermé d'écoulement de fluide afin de détecter une fuite de ce fluide du circuit fermé.
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contrôle du fluide dans le circuit fermé d'écoulement de fluide pour détecter une fuite du fluide de ce circuit fermé consiste à mesurer le volume de fluide circulant dans le circuit fermé, et à déterminer lorsque le volume du fluide circulant dans le circuit fermé diminue, ce qui indique une fuite du fluide du circuit fermé.
- 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste également à contrôler le fluide circulant dans le circuit fermé d'écoulement de fluide afin de détecter une variation du débit d'écoulement de ce fluide dans le circuit fermé.
- 8. Procédé selon l'une des revendications 3, 4, 5 et 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à refroidir le fluide lorsqu'il s'écoule dans le circuit fermé afin d'évacuer la chaleur présente dans le circuit fermé d'écoulement de fluide et provenant de la matière stockée.
- 9. Procédé selon l'une des revendications 3, 4, 5 et 7, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mesurer la température du fluide contenu dans le circuit fermé d'écoulement de fluide afin de déterminer si la température du fluide est dans une plage prédéterminée de températures.
- 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le deuxième conteneur dans un troisième conteneur (106), à placer le troisième conteneur dans un quatrième conteneur (108), à entourer le premier conteneur d'un premier fluide lorsque le premier conteneur est logé dans le deuxième conteneur, à entourer le troisième conteneur d'un second fluide lorsque le troisième conteneur contenant le deuxième conteneur est logé dans le quatrième conteneur, à contrôler le premier fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur, et à contrôler le second fluide pour détecter la migration d'un troisième fluide de l'extérieur du quatrième conteneur dans le second fluide.
- 11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à placer le deuxième conteneur dans un troisième conteneur (106), à placer le troisième conteneur dans un quatrième conteneur (108), à faire circuler un premier fluide dans un premier circuit fermé d'écoulement de fluide, ce fluide s'écoulant entre le premier conteneur et le deuxième conteneur lorsque le premier conteneur est logé dans le deuxième conteneur, à faire circuler un second fluide dans un second circuit fermé d'écoulement de fluide, ce second fluide s'écoulant entre le troisième conteneur et le quatrième conteneur lorsque le troisième conteneur contenant le deuxième conteneur est logé dans le quatrième conteneur, à extraire des échantillons du premier fluide du premier circuit fermé, à extraire des échantillons du second fluide du second circuit fermé, à analyser les échantillons du premier fluide extraits du premier circuit fermé pour détecter la présence de la matière dans ces échantillons du premier fluide, cette présence indiquant une fuite de la matière du premier conteneur, et à analyser les échantillons du second fluide extraits du second circuit fermé pour détecter la migration d'un troisième fluide de l'extérieur du quatrième conteneur dans le second fluide.
- 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste également à déterminer lorsque le détecteur d'un troisième fluide détecte la présence du troisième fluide dans le second fluide circulant dans le second circuit fermé.
- 13. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier conteneur (36) destiné à contenir une matière, un second conteneur (40) destiné à contenir le premier conteneur, des moyens entourant le premier conteneur d'un fluide lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, et des moyens destinés à contrôler le fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur.
- 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte une cellule de stockage (22) contenant le second conteneur (40) et des moyens pour retirer le second et le premier conteneur (36) de la cellule de stockage, si des fuites de matière du premier conteneur sont détectées.
- 15. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens destinés à faire circuler un fluide entre le premier conteneur et le second conteneur comprennent un premier conduit (80) destiné à transporter un fluide jusqu'à une cavité (66) formée entre les premier et second conteneurs, un second conduit (82) destiné à transporter le fluide à partir de la cavité formée entre les premier et second conteneurs, et un dispositif de pompage (88) relié au premier conduit et au second conduit pour faire circuler le fluide dans le premier conduit, dans la cavité formée entre les premier et second conteneurs, dans le second conduit et dans ce dispositif de pompage qui renvoie alors le fluide dans le premier conduit, selon un circuit fermé continu d'écoulement du fluide.
- 16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens destinés à contrôler le fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur comprennent un dispositif destiné à extraire des échantillons du fluide circulant dans le premier conduit, dans la cavité formée entre les premier et second conteneurs, dans le second conduit et dans le dispositif de pompage qui renvoie le fluide dans le premier conduit selon un circuit fermé continu d'écoulement du fluide, les échantillons étant extraits de ce circuit fermé d'écoulement et un détecteur (90) de matière destiné à analyser les échantillons de fluide pour détecter la présence de matière dans ces échantillons.
- 17. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens de contrôle du fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur comprennent un détecteur (90) de matière monté dans un circuit fermé d'écoulement de fluide comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, afin d'échantillonner le fluide s'écoulant dans le circuit fermé, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le détecteur de matière détecte la présence de matière dans le fluide s'écoulant dans le circuit fermé d'écoulement.
- 18. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le détecteur de matière détecte la présence de matière dans le fluide s'écoulant dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée connectée au détecteur de matière afin qu'un signal soit transmis à cet51015202530354045505560653652 097ordinateur lorsque le détecteur de matière détecte la présence de matière, l'ordinateur comportant des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal et une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte le signal sur ladite ligne d'entrée.
- 19. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens montés dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, et destinés à contrôler le fluide pour détecter une fuite de ce fluide dudit circuit fermé d'écoulement.
- 20. Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce que les moyens de contrôle du fluide pour détecter une fuite de ce fluide du circuit fermé d'écoulement comprennent un dispositif (98) de mesure de volume monté dans le circuit fermé d'écoulement du fluide afin de mesurer une variation du volume du fluide dans le circuit fermé, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de volume détecte une variation du volume du fluide dans le circuit fermé.
- 21. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de volume détecte une variation de volume de fluide dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayânt au moins une ligne d'entrée connectée au dispositif de mesure de volume afin qu'un signal soit transmis à cet ordinateur lorsque le dispositif de mesure de volume détecte une variation du volume de fluide dans le circuit fermé d'écoulement, l'ordinateur comportant des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal, et une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte le signal sur la ligne d'entrée.
- 22. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens montés dans un circuit fermé d'écoulement de fluide, comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, destinés à détecter une variation du débit d'écoulement du fluide circulant dans lé circuit fermé.
- 23. Appareil selon la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens de détection d'une variation du débit d'écoulement du fluide circulant dans le circuit fermé comprennent un débitmètre (100) monté dans le circuit fermé d'écoulement du fluide afin de mesurer le débit d'écoulement du fluide circulant dans ce circuit fermé, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide circulant dans le circuit fermé.
- 24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide circulant dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée connectée au débitmètre afin qu'un signal soit transmis à cet ordinateur lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide circulant dans le circuit fermé, l'ordinateur comportant également des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal et une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte le signal sur la ligne d'entrée.
- 25. Appareil selon l'une des revendications 15, 16,17 et 19, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens montés dans un circuit fermé d'écoulement de fluide, comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, ces moyens étant destinés à refroidir le fluide lorsque celui-ci s'écoule dans le circuit fermé.
- 26. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement du fluide lorsque ce dernier s'écoule dans le circuit fermé comprennent un échangeur de chaleur (102).
- 27. Appareil selon l'une des revendications 15,16,17 et 19, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (103) de mesure de température en contact thermique avec le fluide contenu dans un circuit fermé d'écoulement de fluide comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de température mesure une température du fluide qui n'est pas comprise dans une plage prédéterminée de, températures.
- 28. Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de température mesure une température du fluide qui n'est pas comprise dans une plage prédéterminée de températures comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée de signal connectée au dispositif de mesure de température afin que cet ordinateur reçoive des signaux indiquant des valeurs de températures du fluide mesurées par le dispositif de mesure de température, l'ordinateur comportant des moyens destinés à comparer les signaux à des signaux mémorisés intérieurement et représentatifs d'une plage prédéterminée de températures, ainsi qu'une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte une température du fluide qui n'est pas comprise dans la plage prédéterminée de températures.
- 29. Appareil selon la revendication 13, destiné à la surveillance d'une matière radio-active stockée, caractérisé en ce qu'il comporte un premier conteneur (36) destiné à contenir une matière radioactive, un second conteneur (40) destiné à contenir le premier conteneur, des moyens destinés à faire circuler un fluide de contrôle de rayonnement entre les premier et second conteneurs lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, et des moyens destinés à contrôler le fluide de contrôle de rayonnement pour détecter une fuite de la matière radio-active du premier conteneur.
- 30. Appareil selon la revendication 29, caractérisé en ce que les moyens destinés à faire circuler le fluide de Contrôle de rayonnement entre les premier et second conteneurs comprennent un premier conduit (80) destiné à transporter le fluide de contrôle de rayonnement jusqu'à une cavité (66) formée entre les premier et second conteneurs, un second conduit (82) destiné à transporter le fluide de contrôle de rayonnement à partir de la cavité formée entre les premier et second conteneurs, et un dispositif de pompage (88) relié aux premier et second conduits pour faire circuler le fluide de contrôle de rayonnement dans le premier conduit, dans la cavité formée entre les premier et second conteneurs, dans le second conduit et dans le dispositif de pompage qui renvoie le fluide dans le premier conduit, selon un circuit fermé continu d'écoulement du fluide.
- 31. Appareil selon la revendication 30, caractérisé en ce que les moyens de contrôle du fluide de contrôle de rayonnement, destinés à détecter une fuite de la matière radio-active dudit premier conteneur, comprennent un dispositif destiné à extraire du circuit fermé d'écoulement de fluide des échantillons dudit fluide de contrôle de rayonnement circulant dans le premier conduit, dans la cavité formée entre les premier et second conteneurs, dans le second conduit, et dans le dispositif de pompage qui renvoie ce fluide dans le premier conduit, selon un circuit fermé continu d'écoulement du fluide, les moyens comprenant également un détecteur (92) de rayonnement destiné à analyser les échantillons du fluide de contrôle de rayonnement pour détecter la présence de matière radio-active dans lesdits échantillons de fluide.
- 32. Appareil selon la revendication 30, caractérisé en ce que les moyens de contrôle du fluide de contrôle de rayonnement, destinés à détecter une fuite de la matière radio-active du premier conteneur, comprennent un détecteur (92) de rayonnement monté dans un circuit fermé d'écoulement de fluide comprenant le premier conduit, la cavité comprise entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, ce détecteur étant destiné à échantillonner le fluide à scintillation circulant dans le circuit fermé d'écoulement de fluide, les moyens comprenant également un dispositif destiné à déterminer lorsque le détecteur de rayonnement détecte la présence de matière radio-active dans le fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé.
- 33. Appareil selon la revendication 32, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le détecteur de rayonnement détecte la présence de matière radio-active dans le fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée connectée au détecteur de rayonnement pour recevoir un signal lorsque le détecteur de5101520253035404550556065652 0974rayonnement détecte la présence de matière radio-active, l'ordinateur comportant des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal, et une alarme qu'il déclenche lorsqu'il détecte le signal sur la ligne d'entrée.
- 34. Appareil selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens montés dans un circuit fermé d'écoulement de fluide, comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, ces moyens étant destinés à contrôler le fluide de contrôle de rayonnement pour détecter une fuite du fluide du circuit fermé d'écoulement.
- 35. Appareil selon la revendication 29, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de volume détecte une variation du volume de fluide de contrôle de rayonnement dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée connectée au dispositif de mesure de volume afin que l'ordinateur reçoive un signal lorsque le dispositif de mesure de volume détecte une variation du volume de fluide de contrôle de rayonnement dans le circuit fermé d'écoulement, l'ordinateur comportant également des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal, et une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte le signal sur la ligne d'entrée.
- 36. Appareil selon la revendication 29, caractérisé en ce que les moyens destinés à détecter une variation du débit d'écoulement du fluide de contrôle de rayonnement circulant dans le circuit fermé comprennent un débitmètre (100) monté dans le circuit fermé d'écoulement de fluide pour mesurer le débit d'écoulement du fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé.
- 37. Appareil selon la revendication 36, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée connectée au débitmètre afin qu'un signal soit transmis à cet ordinateur lorsque le débitmètre détecte une variation du débit d'écoulement du fluide de contrôle de rayonnement s'écoulant dans le circuit fermé, l'ordinateur comportant également des moyens destinés à tester la ligne d'entrée pour détecter le signal, et une alarme qu'il déclenche lorsqu'il détecte le signal sur la ligne d'entrée.
- 38. Appareil selon l'une des revendications 30, 31, 32 et 34, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens montés dans un circuit fermé d'écoulement de fluide, comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, ces moyens étant destinés à refroidir le fluide de contrôle de rayonnement lorsque ce fluide s'écoule dans le circuit fermé.
- 39. Appareil selon la revendication 38, caractérisé en ce que les moyens destinés à refroidir le fluide de contrôle de rayonnement lorsqu'il s'écoule dans le circuit fermé comprennent un échangeur de chaleur (102).
- 40. Appareil selon l'une des revendications 30, 31, 32 et 34, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (103) de mesure de température en contact thermique avec le fluide de contrôle de rayonnement contenu dans un circuit fermé d'écoulement de fluide comprenant le premier conduit, la cavité formée entre les premier et second conteneurs, le second conduit et le dispositif de pompage, et un dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de température mesure une température dudit fluide de contrôle de rayonnement qui n'est pas comprise dans une plage prédéterminée de températures.
- 41. Appareil selon la revendication 40, caractérisé en ce que le dispositif destiné à déterminer lorsque le dispositif de mesure de température mesure une température dudit fluide de contrôle de raypnnement qui n'est pas comprise dans une plage prédéterminée de températures comprend un ordinateur (96) ayant au moins une ligne d'entrée de signal connectée au dispositif de mesure de température afin que cet ordinateur reçoive des signaux représentatifs des valeurs de température du fluide de contrôle de rayonnement mesurées dans le dispositif de mesure de température, l'ordinateur com-5 portant également des moyens destinés à comparer les signaux à des signaux mémorisés intérieurement et représentatifs d'une plage prédéterminée de températures, ainsi qu'une alarme que l'ordinateur déclenche lorsqu'il détecte une température du fluide de contrôle de rayonnement qui n'est pas comprise dans la plage prédéterminée de io températures.
- 42. Appareil selon l'une des revendications 29 à 41, caractérisé en ce que le fluide de contrôle de rayonnement comprend un fluide à scintillation.
- 43. Appareil selon l'une des revendications 32 et 33, caractérisé 15 en ce que le détecteur de rayonnement est un détecteur (94) à scintillation.
- 44. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième conteneur (106) destiné à contenir le deuxième conteneur, un quatrième conteneur (108) destiné à conte-20 nir le troisième conteneur, des premiers moyens destinés à entourer le premier conteneur d'un premier fluide lorsque le premier conteneur est logé dans le deuxième conteneur, des seconds moyens destinés à entourer le troisième conteneur d'un second fluide lorsque le troisième conteneur est logé dans le quatrième conteneur, des pre-25 miers moyens destinés à contrôler le premier fluide pour détecter une fuite de la matière du premier conteneur, et des seconds moyens destinés à contrôler le second fluide pour détecter la migration d'un troisième fluide vers l'intérieur d'une cavité (110) formée entre le troisième conteneur et le quatrième conteneur, à partir de l'extérieur 30 dudit quatrième conteneur.
- 45. Application du procédé selon la revendication 1 pour la surveillance d'une matière radio-active stockée, caractérisée en ce qu'elle consiste à placer une matière radio-active à stocker dans un premier conteneur (36), à placer ce premier conteneur dans un se-35 cond conteneur (40), à entourer le premier conteneur d'un fluide de contrôle de rayonnement lorsque le premier conteneur est logé dans le second conteneur, et à contrôler le fluide de contrôle de rayonnement pour détecter une fuite de la matière radio-active du premier conteneur.40 46. Application du procédé de surveillance d'une matière radioactive stockée selon la revendication 45, caractérisée en ce qu'elle consiste à extraire du circuit fermé d'écoulement de fluide des échantillons du fluide de contrôle de rayonnement, et à analyser ces échantillons du fluide de contrôle de rayonnement, extraits du circuit « fermé, afin de détecter la présence de la matière radio-active dans les échantillons du fluide de contrôle de rayonnement, cette présence indiquant une fuite de la matière radio-active du premier conteneur.
- 47. Application du procédé de surveillance d'une matière radioactive stockée selon la revendication 45, caractérisée en ce qu'elle so consiste à détecter la présence de la matière radio-active dans le fluide de contrôle de rayonnement, cette présence indiquant une fuite de la matière radio-active du premier conteneur.
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