Bilan des Ã©tudes et recherches sur l'entreposage

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6- Options de conception d’installations d’entreposage de colis de déchets HA Bilan des études et recherches sur l'entreposage - Déchets radioactifs de haute activité et de moyenne activité à vie longue C.RP.ADPG.13.0001.B 6.9.2 La manutention des colis HA et des casiers dans un hall assurant la radioprotection Dans le concept HA1 initial, la dalle supérieure qui recouvre les fosses d’entreposage assure une fonction de radioprotection suivant une conception reprise de l’entreposage E-EV-SE de La Hague. Le hall de manutention est donc accessible aux opérateurs qui peuvent y réaliser directement des opérations de maintenance. Les opérations de manutention sont téléopérées mais une hotte de radioprotection entoure les colis pour la mise en casier et une autre hotte d’une masse de 250 tonnes, entoure les casiers pour l’introduction dans les puits d’entreposage comme le montre la figure 6.3-5. Cette disposition permet aux opérateurs d’intervenir en cas de panne sur les composants accessibles des systèmes de manutention. L’évolution étudiée consiste à appliquer la principe de manutention de l’entreposage CASCAD (chapitre 3). Cela consiste à conférer la fonction de radioprotection pendant les opérations de manutention au hall de manutention plutôt qu’aux hottes. Dans cette conception, l’accessibilité aux systèmes de manutention n’est possible qu’en l’absence de colis et après fermeture des puits d’entreposage. Elle impose donc qu’en cas de panne pendant les opérations de manutention, l’intervention soit télé-opérée ou le retrait des colis et la fermeture des puits puissent être assurés par un système de secours. Une telle évolution de conception permet une série de simplifications : • Les hottes de radioprotection sont supprimées. Le pont transbordeur qui déplaçait les casiers pour les empiler dans les puits est allégé de 250 tonnes. Il est remplacé par un pont portique dont la capacité de levage est limitée à 30 tonnes. • La cellule blindée dans laquelle les colis HA étaient placés dans les casiers et la navette de transfert des casiers (voir la figure 6.3-5) sont supprimées, Cette opération est réalisée dans le hall de manutention. • La chaîne cinématique suivie par les colis depuis l’extraction de l’emballage de transport jusqu’au placement dans le puits d’entreposage, comporte une seule rupture de charge au lieu de deux (un transfert du colis de l’emballage de transport dans le casier et un placement du casier dans le puits d’entreposage). En contrepartie : • L’enveloppe légère en bardage acier qui entourait le hall de manutention dans le concept HA1 initial, est remplacée par une structure en béton armé avec voiles et couverture d’une épaisseur de 1,6 m environ assurant la radioprotection pendant les opérations de manutention. • Un chariot manipulateur de secours automoteur et télécommandé est conçu pour suppléer le système de manutention après une panne. Il vient se placer sous le pont portique, au droit d’un casier affalé sur la dalle ou au fond d’un puits pour le soulever, le déplacer et venir le déposer dans un puits de secours. Ensuite le même chariot manipulateur vient placer les bouchons de radioprotection sur les puits d’entreposage et de secours. • Ce chariot manipulateur est capable également de suppléer à une défaillance du système d’extraction des colis des emballages de transport et de placement dans les casiers en reprenant les colis pour les replacer dans leur emballage de transport ou dans un puits de secours. 6.9.3 L’amélioration de la robustesse de l’installation face aux agressions internes et externes Risque de chute de colis En cas de chute de colis en cours de manutention, le casier en alliage d’aluminium tel que décrit sur la figure 6.9-1 peut résister à une hauteur de chute de 2 m sans déformation notable. AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION DES DECHETS RADIOACTIFS 251/328
6- Options de conception d’installations d’entreposage de colis de déchets HA Bilan des études et recherches sur l'entreposage - Déchets radioactifs de haute activité et de moyenne activité à vie longue C.RP.ADPG.13.0001.B Si la chute survient au-dessus d’une dalle, les colis primaires contenus dans le casier ne perdront pas leur capacité de confinement puisqu’ils sont en mesure de résister, sans protection à une chute de 2 m. Si la chute survient dans un puits, elle sera amortie par un effet de piston ; l’air qui remplace l’hélium dès l’enlèvement du bouchon se mettra en pression sous le casier et s’écoulera dans le jeu périphérique qui sépare la surface latérale du casier de la paroi du puits. Pour améliorer le coefficient de perte de charge, le casier est doté de rainures en partie inférieure (sur quelques centimètres) de manière à créer un joint labyrinthe représenté sur la figure suivante. Figure 6.9-3 Joint labyrinthe assurant un bon coefficient de perte de charge dans l’écoulement de l’air autour du casier en cas de chute accidentelle dans un puits d’entreposage Le tableau ci-après indique que pour un jeu latéral de 12 mm entre le casier et le chemisage du puits, la surpression d’air s’établit à 34 kPa, la vitesse de chute se stabilise à 1,6 m/s se qui équivaut à une chute libre non amortie d’une hauteur de 13 cm. Ces dispositions constructives sont en mesure de permettre la suppression de l’amortisseur de chute de fond de puits et de gagner sur la hauteur totale des puits d’entreposage. Tableau 6.9-2 Vitesse stabilisée de chute d’un casier dans un puits d’entreposage dans l’hypothèse d’un Jeu de 12 mm et d’un coefficient de perte de charge : K = 6 et présentation des paramètres correspondants Amortissement pneumatique de la chute d’un casier dans un puits Diamètre casier (m) 1,6 Jeu diamétral (m) 0,012 Masse du casier (kg) 7020 Section interne puits (m²) 2,0409 Section casier (m²) 2,0106 Section du jeu (m²) 0,0303 Hauteur de chute (m) 14 Surpression (Pa) 34 kPa Coefficient de perte de charge K (estimation) 6 Masse volumique de l'air à 80 °C (kg/m3) 1 Vitesse max de l'air dans le jeu (m/s) 107 Vitesse de chute stabilisée du casier (m/s) 1,6 Hauteur de chute libre équivalente (m) 0,13 AGENCE NATIONALE POUR LA GESTION DES DECHETS RADIOACTIFS 252/328
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