Brevet FR2010571A1 — publié le 19700220

,.i 2010571 La présente invention concerne les couvercles amovibles pour les ouvertures des cuves sous pressioh, et en particulier les cuves sous pression en béton précontraint telles que celles utilisées pour contenir des réacteurs nucléaires. S II a déjà été proposé de loger en même temps le coeur d'un réacteur et le circuit de réfrigérant primaire à l'intérieur d'une cuve sous pression en béton précontraint» Dans le cas des coeurs de réacteurs réfrigérés par des gaz, il a aussi été proposé d'utiliser l'intérieur de la cuve ou même des ca-10 ' vités des parois de la cuve -pour loger les chaudières à eau chauffées par le gaz du circuit primaire# Pour permettre l'accès à ces chaudières ainsi qu'aux autres parties intérieures de la cuve sous pression, il. est nécessaire qu'il existe un couvercle amovible pour fermer 1*ouverture, le couvercle devant, 15 dans le cas où l'ouverture donne accès aux chaudières, permettre le passage des canalisations d*eau et de vapeur sans réduction des conditions de sécurité» D'après les dernières solutions proposées, l'ouverture donnant accès à ces cavités est munie de dispositifs empê-20 chant l'écoulement, tels que des Joints d*étanchéité, ces joints devant empêcher une -chute rapide de la pression dans le circuit primaire (de gaz) en cas de rupture du couvercle ou des joints du couvercle. Cela augmente nécessairement le prix de revient de la construction# 25 II a, par suite, été' proposé de combiner le couvercle d'étanchéité avec un élément empêchant les fuites de façon que la défaillance de cet élément n'entraîne pas un danger du point de vue de la sécurité. Un typ'e de couvercle a été étudié dans ce but» les différentes parties du couvercle étant maintenues 30 sous pression de façon que le.s fuites aient tendance à rétablir d'elles-mêmes 1*étanchéité* le couvercle ayant à ce point de vue les mêmes caractéristiques de sécurité que les parois de la cuve sous pression en béton précontraint, la présente invention a pour objet une cuve sous pres-35 sion en béton précontraint pour contenir le coeur d'un réacteur . nucléaire, cette cuve comportant une paroi supportant la pression totale de travail du réacteur, et comportant un élément de fer 69 18964 2 2010571 meture amovible pour fermer l'ouverture de pénétration, cet élément de fermeture étant un élément composite comportant une plaque métallique et une autre partie en béton précontraint, la partie métallique se trouvant du côté haute pression de l'élément de fermeture et étant liée à la partie en béton précontraint pour former un ensemble unitaire, la cuve comportant des éléments de fixation pour fixer l'élément de fermeture à la partie voisine de la paroi de la cuve sous pression. Les caractéristiques de l'invention ressortiront 10 plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une coupe verticale d'un couvercle suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, montrant deux 15 modes de fixation; - la figure 1A.est une coupe à plus grande échelle d'une partie du couvercle et de la cuve de la figure 1 ; - la figure 2 est une coupe montrant un autre mode de fixation du couvercle; * 20 - la figure 3 est une vue en plan d'un couvercle typique - la figure 4 est une coupe verticale d'un couvercle suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention avec d'autres modes de fixation. L'élément de fermeture ou couvercle représenté sur 25 la figure 1 comprend un bouchon 1 en béton dont la partie inférieure la a une dimension plus réduite et qui est liée à une plaque en acier 2 ayant la forme générale d'une virole avec un fond-. Cette virole annulaire enferme la surface inférieure et la surface latérale de la partie inférieure 1a du bouchon et 30 se termine à l'extrémité supérieure par une bride 3 dépassant latéralement et comportant me série de trous pour le passage des goujons de fixation. La partie supérieure 1b du bouchon est située au-dessus de la bride 3? et elle est précontrainte par un câble 4 enroulé autour de la partie supérieure 1b du 35 bouchon, les extrémités du câble étant accrochées à des cercles 4a de façon que le câble soit tendu. Les dimensions de la partie inférieure 1a sont telles 18964 3 2010571 que cette partie entourée de la virole 2 puisse entrer dans l'ouverture d'une cuve sous pression en béton précontraint 5» dont une partie seulement est représentée. Cette ouverture permet l'accès aux; chaudières d'un réacteur réfrigéré par un gaz 5 logé dans la cuve, et cette ouverture comporte une chemise tu-bulaire 6 se terminant à l'extrémité supérieure de la cavité par une bride 7, Le côté inférieur de la bride est ancré au béton situé en-dessous par des ferrures 8 ayant des extrémités inférieures recourbées pour former des crochets, Les brides 10 3 et 7 comportait des surfaces d#étanchéité dressées pour établir un joint étanche aux gaz du fait du serrage de ces surfaces» 4 La figure 1 montre deux modes de fixation des brides, La fixation suivant le. mode de réalisation représenté sur le 15 côté gauche de la figure 1 comporte des goujons 9 vissés dans la bride inférieure 7 et traversant des trous de la bride supérieure 3* tandis que suivant le mode de fixation représenté sur le côté droit de la figure .1, des goujons 10 pltts^long-s-sont vissés dans la bride inférieure 7 et traversent des trous 20 . alignés de la bride en acier 3 et du rebord de la partie supérieure 1b dépassant plus largement que dans le cas de la fixation suivant le côté gauche dé la figure 1. La figure 2 représente un autre mode de fixation du couvercle suivant lequel des'goujons 11 sont vissés dans la 25 bride 7 et traversent des crampons 12 qui portent sur la surface supérieure du bouchon 1. Ainsi que le montre la figure 1, la partie inférieure 1a est entourée par la chemise tubulaire 6 de l'ouverture de la cuve. Il suffit que la partie supérieure 1b de la masse de béton du couvercle soit seule précontrainte, 30 car la partie inférieure 1a est comprimée pendant le fonctionnement du réacteur par la pression des gaz de l'intérieur de la cuve qui agissent dans le j eu. circulaire pouvant exister entre la partie inférieure 1a du bouchon et la chemise 6. Le couvercle situé au-dessus d'une enveloppe de chau-35 dière doit permettre le passage avec sécurité de l'eau d'alimentation de la chaudière contenue dans la cuve sous pression et de la vapeur d'eau engendrée dans la chaudière. Dans ce but, 69 18964 4 2010571 le couvercle représenté comporte sept ouvertures (figure 3), chacune chemisée par un tube 19* Le tube 19 est traversé par un tube de plus petit diamètre 18 et l'intervalle annulaire entre les deux tubes est rempli d'une matière d'isolement ther-5 mique 20, les deux tubes 18 et 19 dépassant en-dessous du fond 2 de la virole pour former un écran thermique 19a, et une plaque perforée 22 est soudée aux entrées inférieures des Cette plaque est percée de trous pour le passage des différente" conduits p pour 1*entrée du liquide vers les chaudières et la 10 sortie de la vapeur. Les parties supérieures des tubes 18 constituent des distributeurs et des collecteurs pour les conduits P- . Les parties des tubes 18 et 19 traversant les ouver-tures sont soumises à la eompressioh pendant le fonctionnement 15 par la pression des gaz contenus à 1*intérieur de la cuve. Les tubes 18 peuvent d*autre part être mis sous tension et leur • rupture se traduirait par une perte des gaz contenus dans la _____ cuve sous pression. Pour éviter cette possibilité, la plaque __ 22 constitue un élément de retenue des gaz à 1*extrémité infé-20 rieure de chaque tube 18, et elle sert comme plaque à tubes pour les tubes d*alimentation en eau et d'échappement de la vapeur qui traversent avee jeu les trous de la plaque. Les plaques de retenue des gaz sont montées pour re-poser par des épaulements intérieurs aux extrémités des pro- .. • 25 longements des tubes formant les écrans thermiques mais avec un certain jeu pour permettre les mouvements axiaux de la plaque. Ce j eu est destiné à tenir compte des différences de tempéra- ~ ture, mais aussi à permettre l'équilibre des pressions entre les deux côtés opposés de la plaque. En cas de rupture d'un tu-30 be 18, la pression plus importante en-dessous de la plaque .— repousse celle-ci vers le haut pour supprimer le jeu afin que les seuls passages pour l'échappement à partir de la cuve sous ..." pression soient les jeux entre les tubes p pour l'eau et la vapeur et les ouvertures de la plaque 22. Les plaques limitent 35 aussi la poussée vers le haut sur les distributeurs et les collecteurs en cas de rupture d'un distributeur ou d'un collecteur .17 séparant cette partie du tube d'entrée 18 correspondant. Enfin, ' 69 18964 5 2010571 les plaques peuvent être prévues pour limiter la pénétration de l'eau dans la cuve sous pression dans le cas peu probable de rupture de la plaque à tubes pour les tubes d'alimentation et d'échappement p. 5 La figure 4 représente un autre mode de réalisation de couvercle selon l'invention qui comporte un disque 40 en béton précontraint par un câble 4l enroulé sur son pourtour et dont les extrémités sont ancrées à des cercles 42 et 43. Une plaque 44 est liée à la surface inférieure du disque et comporte 10 une jupe circulaire 44a dont l'extrémité inférieure forme une surface d'étanchéité. Cette surface d'étanchéité porte sur la surface supérieure complémentaire d'une bride 45 formée à l'extrémité supérieure d'une chemise tubulaire 46 d'une ouverture de pénétration de la cuve sous pression en béton précontraint 47. 15 Ce couvercle est fixé à la bride 4 5 par des goujons 48 qui peuvent être longs de la façon représentée à. gauche sur la figure 4 pour traverser toute l'épaisseur du couvercle ou être courts de la façon représentée à droite sur la figure 4 pour traverser seulement des trous de la plaque en acier 44 du couvercle„ 20 Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 18964 6 7010571 KEVMDIOATIOCTS 1 / Cuve sous pression en béton précontraint comportant une paroi soumise à la pression totale de travail d'un réacteur nucléaire et comportant une ouverture d'accès carac-5 térisée par un élément de fermeture amovible fermant cette ouverture, cet élément de fermeture étant un élément composite ayant une partie constituée par une plaque métallique et une autre partie en béton précontraint, la partie métallique étant du côté haute pression de l'élément de fermeture et étant liée 10 à la partie en béton précontraint pour constituer un ensemble unitaire* et des dispositifs pour fixer l'élément de fermeture à la partie voisine de la paroi de la cuve sous pression. 2/ Cuve sous pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que 1*élément de fermeture comporte une pla-15 que métallique liée à un bouchon en béton précontraint, la partie du bouchon ayant un diamètre permettant son entrée dans l*ouverture de la cuve n*étant- pas précontrainte, 3/ Elément de fermeture pour une cuve sous pression d*un réacteur selon la revendication 2* caractérisé en ce que 20 1*élément de fermeture est traversé par au moins un conduit pour le passage du conduit pour la circulation des fluides du réacteur, 4/ Elément de fermeture selon la revendication 3» caractérisé en ce que le conduit de passage de 1*élément de 25 fermeture est chemisé d'un tube d#étanchéité traversé par un second tube isolé thermiquement du premier tube, ces deux tubes traversant la plaque métallique de l1'élément de fermeture et étant soudés à une plaque de retenue perforée de façon à réduire la conduction de la chaleur entre les fluides et l'élé-30 ment de fermeture»