Brevet FR2103415A1 — publié le 19720414

La présente invention se rapporte à un récipient de pression pour réacteurs nucléaires refroidis de préférence par métaux fondus ou pour installations de simulation des conditions technologiques qui se produisent dans ces réacteurs, comportant une cuve 5 exterieure et une cuve intérieure destinée à recueillir un liquide chaud de refroidissement, en particulier un métal fondu chaud, et présentant un fond qui lui est propre, l'espace entre ces deux cuves communiquant avec celui renfermé par la cuve intérieure» Les récipients de pression connus jusqu'à présent de réac-10 teurs nucléaires refroidis au sodium présentent l'inconvénient de ne pas être en mesure de supporter les surpressions qui s'y produisent aux températures élevées de réfrigérant qui sont souhaitables dans ces réacteurs0 La présente invention a pour objet d'éliminer l'inconvénient 15 ci-dessus mentionné et de réaliser un récipient de pression pour réacteurs nucléaires refroidis au sodium, supportant les surpressions qui s'y produisent même lorsque la température du sodium fondu qu'il contient est très élevée. Selon l'invention, on accomplit cet objet, pour un récipient 20 de pression du type indiqué au début, en prévoyant, entre les deux cuves, une couche calorifuge solide, composée, par exemple, d'une pâte isolante contenant de la laine minérale, des fibres d'amiante et un liant inorganique, et s'étendant au moins jusqu' au niveau du fluide réfrigérant chaud contenu dans la cuve inté-25 rieure. En effet, on obtient ainsi que la cuve extérieure présente une température beaucoup moins élevée que la cuve intérieure et, partant, une résistance suffisamment élevée pour supporter la surpression qui se produit dans le récipient de pression. La cuve intérieure, dont la résistance est relativement faible en 30 raison de sa température élevée, ne doit donc supporter que la pression hydrostatique du fluide réfrigérant chaud qu'elle contient. Une forme préférée de réalisation du récipient de pression, objet de l'invention, est caractérisée par le fait que la partie 35 de la couche calorifuge qui s'étend essentiellement sur toute la hauteur du fluide réfrigérant chaud contenu dans la cuve intérieure et en particulier aussi sur toute la. longueur de la cuve intérieure, est entourée d'une enveloppe en tôle individuelle, comportant de préférence, de son côté extérieur, un ou plusieurs kO éléments de dilatation assurant la compensation des différences 71 29532 2 2103415 de longueur et dont les sections sont des secteurs d'un anneau circulaire« D'autres particularités du récipient de pression, objet de l'invention, découlent de la description suivante d'un exemple 5 de réalisation représenté schématiquement au dessin annexé. Sur ce dessin ; Une figure unique représente, en coupe longitudinale, un récipient de pression pour un réacteur nucléaire refroidi au sodium» 10 Les deux cuves concentriques 1 et 2, réalisées en acier au chrome-nickel inoxydable et résistant aux acides, comportent chacune une enveloppe cylindrique disposée verticalement,, Entre ces cuves 1 et 2, il est prévu une couche calorifuge solide perméable 3 composée d'une pâte isolante connue contenant de la laine miné-15 raie, des fibres d'amiante et un liant inorganique» La partie de la couche calorifuge 3 qui s'étend sur toute la longueur 1 de la cuve intérieure 2 ouverte à sa partie supérieure est entourée d1 une enveloppe individuelle 4, réalisée en tôle mince, et dépasse la hauteur h du sodium fondu contenu dans la cuve intérieure 2» 20 Cette dernière enveloppe 4 comporte, de son côté extérieur, des éléments de dilatation 5 assurant la compensation des variations de longueur et dont les sections sont des secteurs d'un anneau circulaire présentant des angles d'arc supérieurs à 180°„ Les é-léments de dilatation 5 sont usinés au tour à partir de bagues de 25 section d'anneau circulaire et soudés sur l'enveloppe 4» Les deux parties de la couche calorifuge situées, l'une entre le fond de la cuve intérieure 2 et celui de la cuve extérieure, l'autre au-dessus de la cuve intérieure 2, sont entourées chacune d'une enveloppe individuelle 4', 4" en tôle mince» Un certain jeu est 30 prévu aussi bien entre la cuve extérieure 1 et les enveloppes 4, 4', 4" qu'entre celles-ci et la cuve intérieure 2. Afin d'éviter les efforts de tension thermique, la cuve intérieure 2 n'est fixée sur la cuve extérieure 1 que d'un seul côté, de préférence à sa partie inférieure, à l'aide de pattes 6. Au-dessus du sodium 35 fondu contenu dans la cuve intérieure 2, il y a de l'argon servant de gaz de protection et présentant une surpression considérable par rapport à l'atmosphère extérieure. Aux fins de compensation de pression, les enveloppes 4, 4', 4" des différentes parties de la couche calorifuge 3 sont reliées, au moyen des canali-4û sations 7, 8, 9, entre elles et à tin récipient de séparation de 71 29532 3 210.3415 produits de condensation 11, qui est à" son tour relié, par ^intermédiaire d'une autre canalisation 10, à l'a cuve extérieure le Les canalisations 9 et 10 venant de l'enveloppe supérieure 4" et de la partie supérieure du récipient extérieur 1 pénètrent par en 5 haut dans le récipient de séparation des produits de condensation 11, qui est fermé pendant le fonctionnement du réacteur. En comparaison des récipients de pression connus jusqu'à présent de réacteurs nucléaires refroidis par métaux fondus, le récipient de pression, selon l'invention, offre 1!avantage très 10 considérable de permettre de travailler à des températures nettement plus élevées du fluide réfrigérant dans le réacteur en question, et ce même s'il est réalisé en la même matière que les récipients de pression connus de ces réacteurs» 71 29532 h 2103415 K&v ËKDIGÂTi ON S t. Récipient de pression pour réacteurs nucléaires, noiam-aient ceux refroidis par métaux fondus ou pour installations de simulation des conditions technologiques qui se produisent dans -je s réacteurs, comportant une cuve extérieure et une cuve intérieure ? destinée à recueillir un liquide chaud de refroidissement, en particulier un métal fondu cliaud, et présentant un fond qui lui est propre, l'espace entre ces deux cuves communiquant avec celui renfermé par la cuve intérieure, caractérisé par le fait qu'il est. prévu, entre ces deux cuves, une couche calorifuge solide, corar-o» 1!-' sée, par exemple, d'une pâte isolante contenant de la laine ?• raie, des fibres d'amiante et un liant inorganique, et s'étendrait au moins jusqu'au niveau du fluide réfrigérant chaud contenu dans la cuve intérieurea 2. Récipient de pression selon la revendication 1, caracté-15 risé par le fait que la partie de la couche calorifuge qui s'étend essentiellement sur toute la hauteur du fluide réfrigérant chaud contenu dans la cuve intérieure et le cas échéant aussi sur toute la longueur de la cuve intérieure, est entourée d'une enveloppe individuelle en tôle, comportant de préférence, de son côté ex-20 térieur, un ou plusieurs éléments de dilatation assurant la compensation des variations de longueur et dont les sections sont des secteurs d'anneau circulaire» 3» Récipient de pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie de la couche calorifuge située entre le 25 fond de la cuve intérieure et celui de la cuve extérieure est entourée d'une enveloppe individuelle en tôle.. 4o Récipient de pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie de la couche calorifuge située au-dessus de la cuve intérieure est entourée d'une enveloppe indivi-30 duelle en tÔle„ 5» Récipient de pression selon une quelconque des revendications 2 à k, caractérisé par le fait qu'aux fins de compensation de pression, les enveloppes des différentes parties de la couche calorifuge sont reliées, au moyen de canalisations, entre elles et 35 à un récipient de séparation des produits de condensation, qui est à son tour relié, par l'intermédiaire d'une autre canalisation, à la cuve extérieureo 6. Récipient de pression selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les angles d'arc des secteurs d'anneau circu 71 29532 5 2103415 laire sont supérieurs à 180°0 7„ Récipient de pression selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les éléments de dilatation, usinés au tour à partir de bagues de section d'anneau circulaire, sont soudés sur 5 l'enveloppe» 8. Récipient de pression selon une quelconque des revendications 2 à k, caractérisé par un jeu prévu aussi bien entre la cuve extérieure et les enveloppes qu'entre celles-ci et la cuve intérieure» 10 9o Récipient de pression selon la revendication 1, caracté risé par le fait qu'afin d'éviter les efforts de tension thermique, la cuve intérieure n'est fixée que d'un seul côté, de préférence à sa partie inférieure.