FR3165351A1 - Emballage pour l’entreposage de matieres radioactives, presentant une conception amelioree pour le suivi de la temperature d’un joint d’etancheite associe au couvercle d’emballage - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un emballage (1) pour l’entreposage de matières radioactives, comprenant un corps d’emballage (8) définissant une enceinte de confinement (10) et comportant un corps latéral d’emballage (14), un fond (16), et un couvercle (18) comprenant un corps de couvercle (18a). L’emballage comprend un joint d’étanchéité (22a, 22b) contraint entre une première surface (S1) du corps de couvercle (18a), et une seconde surface (S2) d’un élément (18b, 24) adjacent au corps de couvercle (18a). L’emballage comprend un capteur de température (30) pour la détermination d’une température du joint, le capteur étant monté sur une troisième ou une quatrième surface externe (S3, S4) du corps d’emballage (8), la troisième surface (S3) étant une surface externe du couvercle (18), et la quatrième surface (S4) étant une surface externe de la portion d’extrémité axiale (24). Figure 2.

Description

EMBALLAGE POUR L’ENTREPOSAGE DE MATIERES RADIOACTIVES, PRESENTANT UNE CONCEPTION AMELIOREE POUR LE SUIVI DE LA TEMPERATURE D’UN JOINT D’ETANCHEITE ASSOCIE AU COUVERCLE D’EMBALLAGE

La présente invention se rapporte au domaine des emballages pour l’entreposage de matières radioactives. Elle concerne plus particulièrement la problématique de la tenue dans le temps des joints assurant l’étanchéité de ces emballages.

Les matières radioactives destinées à être entreposées dans l’emballage selon l’invention sont par exemple des assemblages combustibles usés, ou encore tout autre matière radioactive dégageant une puissance thermique résiduelle.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Un emballage pour l’entreposage de matières radioactives comprend classiquement un corps d’emballage délimitant, intérieurement, une enceinte de confinement dans laquelle sont logées les matières radioactives. Le corps d’emballage comporte différents composants, comme un corps latéral d’emballage, un fond, et un couvercle amovible monté sur ce corps latéral.

Pour répondre aux exigences réglementaires de sûreté, l’enceinte de confinement doit rester étanche pendant toute la durée d’entreposage. Pour ce faire, un ou plusieurs joints d’étanchéité sont généralement implantés sur l’emballage, en particulier entre le couvercle et le corps latéral d’emballage, ou encore entre différents composants du couvercle.

Ces joints d’étanchéité, habituellement métalliques, sont exposés à des températures élevées de l’ordre de 100°C, provenant de la chaleur dégagée par les matières radioactives entreposées dans l’enceinte de confinement de l’emballage. Ces joints, situés dans une zone interne de l’emballage, s’avèrent ainsi soumis à des effets de vieillissement thermique qui font notamment baisser le taux minimal de compression des joints permettant de garantir le niveau d’étanchéité requis dans les démonstrations de sûreté.

Pour satisfaire les exigences précitées, durant la conception de l’emballage, des études de sûreté sont réalisées pour évaluer la température des joints, et démontrer que leur taux minimal de compression après vieillissement reste supérieur à une valeur admissible définie dans les démonstrations de sûreté. Ces études conduisent à déterminer une durée de vie théorique pour chaque joint de l’emballage, celle-ci étant dépendante du profil de température de l’emballage et de la durée d’utilisation du joint lors des opérations d’exploitation de l’emballage, lorsqu’il est chargé avec son contenu radioactif. Néanmoins, les hypothèses pénalisantes retenues lors de ces études impliquent que la durée de vie réelle des joints est souvent supérieure à leur durée de vie théorique, découlant de ces études.

Cependant, l’art antérieur n’a jusqu’à lors retenu aucune solution réaliste et efficace pour tenter d’exploiter pleinement ces marges réelles disponibles. À titre d’exemple, il a été envisagé la mise en place d’un capteur de température sur le joint lui-même, ou proche du joint dans l’enceinte de confinement. Cependant, cette solution reste délicate étant donné que le capteur ne doit pas remettre en cause la fonction de confinement de la matière radioactive , celle-ci pouvant pourtant être affectée par le passage nécessaire d’un câble d’instrumentation à travers le corps d’emballage. Par ailleurs, en cas de défaillance d’un tel capteur, son remplacement nécessiterait l’ouverture de l’enceinte de confinement et le déchargement des matières radioactives, ce qui constitue des opérations très lourdes, dosantes et coûteuses. Ces contraintes demeurent trop importantes pour envisager la mise en œuvre de cette solution.

Il subsiste par conséquent un besoin d’identification d’une solution technique fiable, simple et peu coûteuse, permettant potentiellement d’étendre la durée de vie d’un joint d’étanchéité d’un emballage, par rapport à une durée de vie théorique de ce joint. Le remplacement de tels joints représentant une opération techniquement complexe, coûteuse et dosante, l’extension de la durée de vie d’un joint permettrait ainsi d’augmenter par voie de conséquence la durée d’entreposage des matières radioactives, sans avoir recours au remplacement du joint.

Pour répondre à ce besoin, l’invention a tout d’abord pour objet un emballage pour l’entreposage de matières radioactives, l’emballage comprenant un corps d’emballage définissant une enceinte de confinement des matières radioactives, le corps d’emballage comportant un corps latéral d’emballage s’étendant autour d’un axe longitudinal de l’emballage, ainsi qu’un fond et un couvercle amovible espacés l’un de l’autre le long de l’axe longitudinal, le couvercle amovible comprenant un corps de couvercle fixé sur une portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage, l’emballage comprenant un joint d’étanchéité contraint entre une première et une seconde surface en regard appartenant au corps d’emballage, la première surface étant une surface du corps de couvercle, et la seconde surface étant une surface d’un élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle.

Selon l’invention, l’emballage comprend également un capteur de température pour la détermination d’une température dudit joint d’étanchéité, le capteur étant monté sur une troisième ou une quatrième surface externe du corps d’emballage, la troisième surface étant une surface externe du couvercle, et la quatrième surface étant une surface externe de la portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage.

Des études numériques réalisées par les inventeurs ont effectivement permis de mettre en avant que la température d’un tel joint d’étanchéité pouvait être évaluée avec une faible incertitude, par l’extérieur de l’emballage, via la mesure de la température du couvercle ou de la portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage. A titre d’exemple, des calculs numériques ont permis de démontrer un écart d’environ seulement 2 à 3°C entre une température réelle d’un point d’intérêt du joint d’étanchéité, et un point de mesure sur l’une des troisième et quatrième surfaces précitées, à l’extérieur du corps d’emballage.

Le fait de pouvoir déterminer, durant l’entreposage, la température réellement vue par le joint d’étanchéité, depuis l’extérieur du corps d’emballage, permet de réduire le conservatisme des études théoriques de l’art antérieur. Aussi, l’invention prévoit une solution simple, éprouvée, peu coûteuse, et non-dosante, permettant potentiellement de prolonger la durée de vie du joint d’étanchéité, par le suivi de sa température durant son entreposage.

L’invention présente par ailleurs de préférence au moins l’une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.

De préférence, au moins une partie du capteur se trouve agencée dans un espace délimité intérieurement par une surface fictive conique de révolution, présentant les caractéristiques suivantes :

- un sommet correspondant à un point du joint, où l’on souhaite mesurer la température ;

- un axe de révolution parallèle à une direction radiale ou à une direction longitudinale de l’emballage ; et

- un angle A, défini entre l’axe de révolution et une génératrice de la surface fictive conique, inférieur ou égal à 70°.

Avec cette disposition, la détermination de la température du joint, depuis l’extérieur du corps d’emballage, s’avère avantageusement encore plus fiable.

De préférence, le capteur est agencé axialement au-delà de l’enceinte de confinement, dans la direction du couvercle. Cette disposition particulière améliore également la fiabilité de la mesure, en ce sens qu’elle réduit les incertitudes de calculs. En effet, au-delà de l’enceinte de confinement, la température locale du capteur est moins dépendante de l’hétérogénéité potentielle du chargement en thermique, et le correctif à apporter à la mesure extérieure est moins sensible au profil thermique de puissance du contenu formé par les matières radioactives.

Alternativement, le capteur de température est un capteur sans contact, prenant par exemple la forme d’un capteur de température infrarouge.

De préférence, le capteur est relié à un dispositif d’enregistrement automatique des températures. De préférence, l’élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle est la portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage.

Dans ce cas de figure, la portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage définit préférentiellement un évidement axial pour le logement au moins en partie du corps de couvercle, et la première et la seconde surface en regard sont respectivement une surface interne du corps de couvercle, et une surface axiale de fond de l’évidement. Une solution analogue reste possible en implantant le joint entre des surfaces radialement en regard prévues sur ces deux éléments, sans sortir du cadre de l’invention.

Selon une autre possibilité, l’élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle est un élément du couvercle, correspondant à un bouchon d’obturation d’un orifice de passage à travers le corps de couvercle, par exemple un orifice de drainage, et la première et la seconde surface en regard sont respectivement une surface externe du corps de couvercle, et une surface interne du bouchon d’obturation.

Dans ce cas de figure, la surface externe du corps de couvercle présente de préférence un évidement axial pour le logement au moins en partie du bouchon d’obturation, et la première surface est la surface axiale de fond de l’évidement.

Enfin, l’emballage comporte de préférence un capot de protection en cas d’accident aérien, le capot recouvrant au moins en partie, axialement et radialement, la portion d’extrémité axiale annulaire du corps latéral d’emballage.

L’invention a également pour objet un procédé de détermination d’une température du joint d’étanchéité dans un tel emballage, comprenant les étapes suivantes :

- mesure d’une température de référence à l’aide du capteur de température ;

- application d’un correctif à la température de référence, afin de déterminer une température de joint.

L’invention a également pour objet un procédé de suivi d’une température du joint d’étanchéité dans un tel emballage, de préférence durant une période d’entreposage de cet emballage, le procédé de suivi étant réalisé par une mise en œuvre réitérative du procédé de détermination d’une température du joint d’étanchéité tel que présenté ci-dessus.

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;

FIG. 1représente une vue schématique en coupe longitudinale d’un emballage pour l’entreposage de matières radioactives, en position verticale, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention ;

FIG. 2représente une vue agrandie d’une partie de l’emballage montré sur laFIG. 1;

FIG. 3est une vue schématique agrandie d’une partie de celle de la figure précédente, montrant plus particulièrement un capteur de température ;

FIG. 4est une vue similaire à la précédente, montrant une alternative de réalisation ;

FIG. 5représente une vue similaire à celle de laFIG. 2, selon une alternative de réalisation ;

FIG. 6représente une vue similaire à celle de laFIG. 2, avec l’emballage se présentant sous la forme d’un second mode de réalisation préféré de l’invention ;

FIG. 7représente une vue similaire à celle de laFIG. 2, selon une alternative de réalisation ;

FIG. 8représente une vue similaire à celle de laFIG. 2, avec l’emballage se présentant sous la forme d’un troisième mode de réalisation préféré de l’invention ;

FIG. 9représente une vue similaire à celle de laFIG. 8, selon une alternative de réalisation ;

FIG. 10représente une vue similaire à celle de laFIG. 8, selon une autre alternative de réalisation ;

FIG. 11représente une vue schématique de l’emballage, se présentant sous la forme d’un quatrième mode de réalisation préféré de l’invention ; et

FIG. 12est une vue schématique représentant des étapes d’un procédé de suivi d’une température d’un joint d’étanchéité dans l’emballage montré sur les figures précédentes.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

En référence tout d’abord à laFIG. 1, il est représenté un emballage pour l’entreposage de matières radioactives, comme des assemblages de combustible usés. L’emballage 1, représenté en position verticale d’entreposage sur laFIG. 1, présente un axe longitudinal 2 centré sur cet emballage, et parallèle à une direction longitudinale 4, également dénommée direction de la hauteur ou encore direction axiale. L’emballage présente également une direction radiale 6, orthogonale à la direction longitudinale 4.

L’emballage 1 comprend un corps d’emballage 8, qui définit une enceinte de confinement 10 des matières radioactives 12, à savoir une enceinte étanche. Le corps d’emballage 8 comporte un corps latéral d’emballage 14, s’étendant autour de l’axe longitudinal. Sa section transversale est par exemple circulaire, mais elle peut alternativement être polygonale, par exemple hexagonale.

Le corps d’emballage 8 comprend également un fond 16 et un couvercle amovible 18 espacés l’un de l’autre le long de l’axe longitudinal 2. Ce couvercle 18 participe à la délimitation de l’enceinte de confinement 10, en coopérant avec un joint d’étanchéité, comme cela sera décrit ci-après. De manière connue, un couvercle secondaire peut être ajouté, de façon adjacente au couvercle 18, ce couvercle secondaire ne participant préférentiellement pas à la délimitation de l’enceinte de confinement.

Le couvercle 18 peut être réalisé d’une seule pièce, ou bien de conception multi-composants. Dans le premier mode de réalisation préféré de l’invention qui est représenté sur laFIG. 1, le couvercle amovible 18 comporte un corps de couvercle 18a, formant la grande majorité de ce couvercle. Ce dernier comprend également un bouchon d’obturation 18b d’un orifice de passage 20 à travers le corps de couvercle 18a, et débouchant dans l’enceinte de confinement 10. Il s’agit de préférence d’un orifice de passage 20 pour le drainage de l’enceinte de confinement, utilisé en particulier après une chargement sous eau des matières radioactives 12.

En dehors de ces opérations de drainage durant lesquelles l’orifice de passage 20 est traversé par un tube de drainage de l’enceinte 10, ce passage est obturé par le bouchon d’obturation 18b, qui permet d’assurer l’étanchéité de l’orifice. En ce sens, le bouchon 18b participe à la délimitation de l’enceinte de confinement 10, et appartient donc au corps d’emballage 8. Pour satisfaire les exigences de sûreté, un joint d’étanchéité 22a est contraint axialement entre le bouchon 18b et le corps de couvercle 18a. Des organes de fixation 27, représentés uniquement schématiquement sur laFIG. 1et correspondant par exemple à des vis et/ou des boulons, permettent d’assembler le bouchon 18b sur le corps de couvercle, et d’appliquer l’effort désiré sur le joint d’étanchéité 22a.

Le joint d’étanchéité 22a, de forme annulaire et préférentiellement excentré par rapport à l’axe 2, est préférentiellement métallique, par exemple de demi-section transversale circulaire.

En outre, toujours à des fins de satisfaire les exigences réglementaires de sûreté, un joint d’étanchéité 22b est contraint axialement entre le corps de couvercle 18a, et une portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14. Pour appliquer l’effort requis afin d’obtenir le bon niveau d’écrasement du joint, le corps de couvercle 18a est fixé de manière amovible sur la portion d’extrémité axiale annulaire 24 précitée, par exemple à l’aide d’organes de fixation, de préférence du type vis et/ou boulons 26 représentés uniquement schématiquement sur laFIG. 1.

Alternativement, le corps de couvercle 18a peut être fixé indirectement sur le corps latéral de l’emballage. Dans ce cas particulier, les organes de fixation permettent de fixer une bride sur la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14, celle-ci étant alors en appui sur le corps de couvercle 18a, afin de garantir son maintien en position sur le corps latéral d’emballage.

Le joint d’étanchéité 22b, de forme annulaire et centré sur l’axe 2, est également préférentiellement métallique, par exemple de demi-section transversale circulaire.

Les composants du corps d’emballage 8, comme le corps de couvercle 18a, sont préférentiellement réalisés en acier, et plus particulièrement en acier forgé pour l’ensemble formé par le fond 16 et le corps latéral d’emballage 14.

En outre, des capots amortisseurs de chocs 28 peuvent recouvrir les portions d’extrémité axiale annulaires opposées du corps latéral 14, comme cela a été représenté sur laFIG. 1. Ce recouvrement par chaque capot amortisseur 28, partiel ou total, s’effectue à la fois axialement et radialement. Il s’agit préférentiellement de capots de protection en cas d’accident aérien.

La particularité de l’invention réside dans le fait de prévoir un joint d’étanchéité 22a, 22b contraint entre une première surface S1 et une seconde surface S2 en regard appartenant au corps d’emballage 8, la première surface S1 étant une surface du corps de couvercle 18a, et la seconde surface S2 étant une surface d’un élément de l’emballage 18b, 24 adjacent au corps de couvercle 18a. A cela est ajouté un capteur de température 30 pour la détermination d’une température du joint d’étanchéité 22a, 22b, ce capteur étant monté sur une troisième surface S3, ou sur une quatrième surface externe S4 du corps d’emballage 8. La troisième surface S3 est une surface externe du couvercle 18, et la quatrième surface S4 est une surface externe de la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14. A titre d’exemple, plusieurs capteurs peuvent être placés en périphérie pour gérer les gradients thermiques circonférentiels, par exemple tous les 90°.

Dans le premier mode de réalisation préféré de laFIG. 1, montré plus en détails sur les figures 2 à 4, c’est la température du joint 22b qui est suivie / déterminée à l’aide du capteur 30. L’élément de l’emballage précité, adjacent au corps de couvercle 18a, correspond ici à la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14. Cette portion d’extrémité 24 définit un évidement axial 32 pour le logement au moins en partie du corps de couvercle 18a. Ainsi, la première surface S1 correspond ici à une surface interne du corps de couvercle 18a, orientée vers le fond 16 et l’enceinte de confinement 10, tandis que la seconde surface S2, qui lui est axialement en regard, correspond à une surface axiale de fond de l’évidement 32.

Dans ce premier mode de réalisation préféré, le capteur de température 30 est fixé extérieurement sur le corps d’emballage 8, et plus précisément sur la quatrième surface S4 correspondant à la surface externe, orientée radialement vers l’extérieur, de la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14. De préférence, le capteur 30 est agencé plus bas que le capot amortisseur 28 du haut, afin de ne pas être recouvert par ce dernier, même si une telle disposition reste envisageable, sans sortir du cadre de l’invention.

Afin de disposer d’une fiabilité renforcée pour la détermination de la température du joint 22b, à l’aide du capteur 30 agencé extérieurement au corps 8, il est préférentiellement fait en sorte qu’au moins une partie de ce capteur 30 se trouve agencée dans un espace 34 délimité intérieurement par une surface fictive conique de révolution 36, représentée sur laFIG. 2. Cette caractéristique traduit le fait que le capteur 30 se situe au droit ou sensiblement au droit du joint 22b, dans la direction radiale 6. En effet, cette surface fictive conique 36 présente un sommet correspondant à un point 38 du joint 22b, préférentiellement son centre en demi-section longitudinale de l’emballage passant par le capteur 30, comme cela a été représenté sur laFIG. 2. En outre, son axe de révolution 40 est parallèle à la direction radiale 6 de l’emballage, tandis qu’un angle A défini entre l’axe de révolution 40, et une génératrice 42 de la surface fictive conique 36, demeure inférieur ou égal à 70°.

Pour renforcer encore davantage la fiabilité de la détermination de température du joint 30, au moins une partie du capteur 30 est traversée par un axe fictif passant par un point du joint, et parallèle à la direction radiale 6. Typiquement, cet axe fictif correspond à l’axe de révolution 40 précité, passant par le centre du joint 22b en demi-section.

Dans ces cas de figure, la faible distance radiale entre le joint 22b et le capteur 30, ainsi que la continuité de matière au sein de la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14, combinée à une bonne conductivité de l’acier formant cette portion, permettent de fortement limiter les incertitudes sur la détermination de la température du joint. En effet, des calculs numériques ont permis de démontrer l’existence d’un faible écart d’environ 2 à 3°C entre une température réelle d’un point d’intérêt du joint d’étanchéité 22b, et le point de mesure sur la quatrième surface S4 du corps d’emballage 8.

Pour faciliter encore davantage la corrélation entre ces deux températures, à savoir celle mesurée à la surface S4 avec le capteur 30, et celle du joint 22b à déterminer, ce capteur 30 est préférentiellement agencé axialement au-delà de l’enceinte de confinement 10, dans la direction du couvercle 18. Dans cette position, la température locale du capteur 30 est moins sujette à l’hétérogénéité potentielle du chargement en thermique, et le correctif à apporter à la mesure extérieure par le capteur est moins sensible au profil thermique de puissance des matières radioactives 12.

A cet égard, il est noté que l’invention peur être mise en œuvre à l’aide d’un unique capteur 30, ou bien à l’aide de plusieurs capteurs identiques ou similaires à celui décrit ci-dessus. Dans ce dernier cas, les capteurs sont préférentiellement espacés circonférentiellement les uns des autres, et également préférentiellement tous traversés par un plan fictif, correspondant à un plan du joint d’étanchéité 22b.

La multiplicité de capteurs permet l’obtention de données plus précises sur la température du joint à déterminer, notamment du fait que plusieurs secteurs angulaires de ce joint sont sondés en température, toujours depuis l’extérieur du corps latéral d’emballage 14.

En référence à laFIG. 3, le capteur de température 30 est monté préférentiellement de manière aimantée sur la quatrième surface S4. Pour ce faire, il comprend un boîtier 44 équipé, sur l’une de ses faces ouvertes, d’un aimant permanent 46 contactant la quatrième surface S4. De plus, à l’intérieur du boîtier, le capteur 30 comporte un élément sensible 48 forcé à entrer au contact de la quatrième surface S4, par un ressort de rappel 50 logé à l’intérieur de ce boîtier 44.

Selon une alternative représentée sur laFIG. 4, le capteur de température 30 est un capteur sans contact, prenant par exemple la forme d’un capteur de température infrarouge, équipé d’un émetteur 52 et d’un récepteur 54 maintenus à distance de la quatrième surface S4, sur laquelle la température est mesurée. Alternativement, en guise de capteur de température, un thermomètre infrarouge sans contact pourrait être utilisé pour mesurer à distance la température d’un point d’intérêt de la surface S4.

LaFIG. 5représente une alternative au premier mode de réalisation préféré, dans laquelle le joint d’étanchéité 22b reste enserré entre les mêmes surfaces S1 et S2 que précédemment. Seule change la position du capteur de température 30, qui est monté sur la troisième surface S3, correspondant ici à une surface externe du corps de couvercle 18a, orientée axialement dans un sens opposé à celui de l’enceinte de confinement 10.

Toujours dans le but de disposer d’une fiabilité renforcée pour la détermination de la température du joint 22b, à l’aide du capteur 30 agencé extérieurement sur le couvercle 18, il est préférentiellement fait en sorte qu’au moins une partie de ce capteur 30 se trouve agencée dans un espace 134 délimité intérieurement par une surface fictive conique de révolution 136, représentée sur laFIG. 5. Cette caractéristique traduit le fait que le capteur 30 se situe au droit ou sensiblement au droit du joint 22b, dans la direction axiale 4. En effet, cette surface fictive conique 136 présente un sommet correspondant à un point 138 du joint 22b, préférentiellement son centre en demi-section longitudinale de l’emballage passant par le capteur 30, comme cela a été représenté sur laFIG. 5. En outre, son axe de révolution 140 est parallèle à la direction axiale 4 de l’emballage, tandis qu’un angle A’ défini entre l’axe de révolution 140, et une génératrice 142 de la surface fictive conique 136, demeure inférieur ou égal à 70°.

Pour renforcer encore davantage la fiabilité de la détermination de température du joint 30, au moins une partie du capteur 30 est traversée par un axe fictif passant par un point du joint, et parallèle à la direction axiale 4. Typiquement, cet axe fictif correspond à l’axe de révolution 140 précité, passant par le centre du joint 22b en demi-section.

Dans ces cas de figure, la faible distance axiale entre le joint 22b et le capteur 30, ainsi que la continuité de matière au sein du corps de couvercle 18a, combinée à une bonne conductivité de l’acier formant ce corps, permettent de fortement limiter les incertitudes sur la détermination de la température du joint. En effet, des simulations numériques ont également permis de démontrer l’existence d’un faible écart entre une température réelle d’un point d’intérêt du joint d’étanchéité 22b, et le point de mesure sur la troisième surface S3 du corps de couvercle 18a.

LaFIG. 6représente un second mode de réalisation préféré de l’invention, dans lequel le joint d’étanchéité 22b est disposé radialement entre la première surface S1 correspondant ici à une surface circonférentielle du corps de couvercle 18a orientée radialement vers l’extérieur, et la seconde surface S2, correspondant ici à une surface latérale intérieure de l’évidement 32 dans la portion d’extrémité axiale 24. La surface S2 est orientée radialement vers l’intérieur.

Dans ce second mode de réalisation préféré, le capteur de température 30 est également fixé extérieurement sur le corps d’emballage 8, et plus précisément sur la quatrième surface S4 correspondant à la surface externe, orientée radialement vers l’extérieur, de la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14. De préférence, le capteur 30 est agencé au droit ou sensiblement au droit du joint 22b dans la direction radiale 6, d’une manière identique ou analogue à celle exposée en référence à laFIG. 2.

Selon l’alternative de laFIG. 7, seule change la position du capteur de température 30, qui est monté sur la troisième surface S3, correspondant ici à la surface externe du corps de couvercle 18a, orientée axialement dans un sens opposé à celui de l’enceinte de confinement 10. Ici encore, de préférence, le capteur 30 est agencé au droit ou sensiblement au droit du joint 22b dans la direction axiale 4, d’une manière identique ou analogue à celle exposée en référence à laFIG. 5.

LaFIG. 8représente un troisième mode de réalisation préféré de l’invention, similaire au premier mode de réalisation préféré. Le seul changement correspond à l’absence de l’évidement axial sur la portion d’extrémité axiale annulaire 24 du corps latéral d’emballage 14.

Sur l’alternative de laFIG. 9, le seul changement réside dans le fait que le capteur est monté sur la troisième surface S3 qui correspond ici à la surface circonférentielle du corps de couvercle 18a, orientée radialement vers l’extérieur et qui n’est plus recouverte radialement par la portion d’extrémité axiale 24 du corps latéral d’emballage 14.

Sur l’autre alternative de laFIG. 10, la conception est analogue à celle des figures 5 et 7, avec le capteur de température 30 monté sur la troisième surface S3, correspondant ici à la surface externe du corps de couvercle 18a, orientée axialement dans un sens opposé à celui de l’enceinte de confinement 10.

LaFIG. 11représente un quatrième mode de réalisation préféré de l’invention, dans lequel la température est déterminée pour le joint d’étanchéité 22a de laFIG. 1, contraint axialement entre le bouchon 18b du couvercle 18a, et le corps de couvercle 18a.

L’élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle 18a, au sens précédemment indiqué, est donc le bouchon 18b d’obturation de l’orifice de passage 20, réalisé à travers le corps de couvercle 18a.

Il est noté que la surface externe du corps de couvercle 18a présente un évidement axial 58, pour le logement au moins en partie du bouchon d’obturation 18b, appartenant au couvercle 18.

Dans ce quatrième mode de réalisation préféré, la première surface S1 correspond à une surface axiale de fond de l’évidement 58, tandis que la seconde surface S2, qui lui est en regard axialement, correspond à une surface interne du bouchon d’obturation 18b, orientée axialement vers l’enceinte de confinement.

En outre, le capteur de température 30 est monté sur la troisième surface S3 qui correspond ici à une surface externe du bouchon d’obturation 18b, orientée axialement à l’opposé de l’enceinte de confinement. Le capteur 30 se situe ici aussi au droit ou sensiblement au droit du joint 22a, dans la direction axiale 4, au sens précité.

Avec la conception de l’emballage décrite ci-dessus, l’invention permet la mise en œuvre d’un procédé de détermination d’une température de l’un quelconque des deux joints d’étanchéité 22a, 22b, ou des deux, durant l’entreposage des matières radioactives, à l’aide du capteur de température 30 agencé extérieurement au corps d’emballage 8.

En référence à laFIG. 12schématisant le déroulement de ce procédé, une première étape A1 consiste à mesurer une température de référence, à l’aide du capteur de température 30 situé à proximité du joint 22a, 22b, extérieurement au corps d’emballage 8. Ensuite, une étape A2 consiste en l’application d’un correctif à la température de référence, afin de déterminer une température de joint 22a, 22b. Ce correctif est préalablement déterminé par des simulations numériques, qui permettent de déterminer l’écart de température entre un point d’intérêt du joint, et le point du corps d’emballage sur lequel la température est mesurée par le capteur 30. Ce correctif peut dépendre d’un grand nombre de paramètres comme la géométrie précise et les matériaux des composants du corps d’emballage 8, ou encore le profil thermique de puissance du contenu. Il peut prendre la forme d’une valeur d’écart de température à ajouter à la valeur mesurée, ou bien résulter de l’application d’une formule mathématique plus complexe, prédéfinie.

A une étape A3, la température déterminée du joint peut être stockée et/ou analysée, notamment de manière à évaluer l’état de vieillissement du joint compte tenu de la durée d’entreposage déjà subie. En exploitant de la sorte les marges réelles disponibles de tenue dans le temps du joint d’étanchéité, via la mesure d’une température extérieure étroitement corrélée à la température réelle du joint, la durée d’entreposage des matières radioactives peut avantageusement être augmentée. Ainsi, un gain d’une dizaine de degrés sur la température du joint peut conduire à une augmentation de la durée d’entreposage de plusieurs années, voire de plusieurs dizaines d’années.

Pour effectuer un suivi de la température du joint d’étanchéité 22a, 22b durant la période d’entreposage de l’emballage, le procédé de détermination qui vient d’être décrit peut être réitéré.

A cet égard, il est noté qu’une fois chargé et positionné verticalement dans un environnement stable telle qu’une halle d’entreposage, l’emballage adopte un état thermique permanent qui évolue très lentement, en suivant la réduction progressive de la puissance résiduelle des matières radioactives. En raison de cette évolution lente, la mesure, même effectuée en surface extérieure à distance du joint, permet de suivre de manière fiable et efficace l’évolution de la température de ce joint.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite, uniquement à titre d’exemples non limitatifs. En particulier, les caractéristiques des différents modes de réalisation préférés décrits ci-dessus, et de leurs alternatives, peuvent être combinées.

Claims (11)

1. Emballage (1) pour l’entreposage de matières radioactives (12), l’emballage comprenant un corps d’emballage (8) définissant une enceinte de confinement (10) des matières radioactives, le corps d’emballage comportant un corps latéral d’emballage (14) s’étendant autour d’un axe longitudinal (2) de l’emballage, ainsi qu’un fond (16) et un couvercle amovible (18) espacés l’un de l’autre le long de l’axe longitudinal (2), le couvercle amovible comprenant un corps de couvercle (18a) fixé sur une portion d’extrémité axiale annulaire (24) du corps latéral d’emballage (14),
   l’emballage comprenant un joint d’étanchéité (22a, 22b) contraint entre une première et une seconde surface (S1, S2) en regard appartenant au corps d’emballage (8), la première surface (S1) étant une surface du corps de couvercle (18a), et la seconde surface (S2) étant une surface d’un élément de l’emballage (18b, 24) adjacent au corps de couvercle (18a),
   caractérisé en ce que l’emballage comprend également un capteur de température (30) pour la détermination d’une température dudit joint d’étanchéité (22a, 22b), le capteur étant monté sur une troisième ou une quatrième surface externe (S3, S4) du corps d’emballage (8), la troisième surface (S3) étant une surface externe du couvercle (18), et la quatrième surface (S4) étant une surface externe de la portion d’extrémité axiale annulaire (24) du corps latéral d’emballage (14).
2. Emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une partie du capteur (30) se trouve agencée dans un espace (34, 134) délimité intérieurement par une surface fictive conique de révolution (36, 136), présentant les caractéristiques suivantes :
   - un sommet (38, 138) correspondant à un point du joint ;
   - un axe de révolution (40, 140) parallèle à une direction radiale (6) ou à une direction longitudinale (4) de l’emballage ; et
   - un angle (A, A’), défini entre l’axe de révolution (40, 140) et une génératrice (42, 142) de la surface fictive conique (36, 136), inférieur ou égal à 70°.
3. 3. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur (30) est agencé axialement au-delà de l’enceinte de confinement (10), dans la direction du couvercle.
4. 4. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur de température (30) est un capteur sans contact, prenant par exemple la forme d’un capteur de température infrarouge.
5. 5. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle (18a) est la portion d’extrémité axiale annulaire (24) du corps latéral d’emballage (14).
6. Emballage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la portion d’extrémité axiale annulaire (24) du corps latéral d’emballage (14) définit un évidement axial (32) pour le logement au moins en partie du corps de couvercle (18a), et en ce que la première et la seconde surface (S1, S2) en regard sont respectivement une surface interne du corps de couvercle (18a), et une surface axiale de fond de l’évidement (32).
7. 7. Emballage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément de l’emballage adjacent au corps de couvercle (18a) est un élément du couvercle, correspondant à un bouchon (18b) d’obturation d’un orifice de passage (20) à travers le corps de couvercle (18a), par exemple un orifice de drainage,
   et en ce que la première et la seconde surface (S1, S2) en regard sont respectivement une surface externe du corps de couvercle (18a), et une surface interne du bouchon d’obturation (18b).
8. 8. Emballage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface externe du corps de couvercle présente un évidement axial (58) pour le logement au moins en partie du bouchon d’obturation (18b), et en ce que la première surface (S1) est la surface axiale de fond de l’évidement (58).
9. 9. Emballage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un capot (28) de protection contre un accident aérien, le capot recouvrant au moins en partie, axialement et radialement, la portion d’extrémité axiale annulaire (24) du corps latéral d’emballage (14).
10. 10. Procédé de détermination d’une température du joint d’étanchéité (22a, 22b) dans un emballage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
    - mesure d’une température de référence à l’aide du capteur de température (30) ;
    - application d’un correctif à la température de référence, afin de déterminer une température de joint.
11. 11. Procédé de suivi d’une température du joint d’étanchéité (22a, 22b) dans un emballage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, de préférence durant une période d’entreposage de cet emballage, le procédé de suivi étant réalisé par une mise en œuvre réitérative du procédé de détermination d’une température du joint d’étanchéité selon la revendication 10.