Brevet FR2124482A1 — publié le 19720922

i 2124482 Pour assurer le chargement en combustible et la commande du coeur d'un réacteur nucléaire, on peut disposer au-dessus du coeur, en montage fixe par rapport à lui, une pluralité de puits d'accès dits ci-après "puits de chargement" pénétrant chacun à travers un 5 caisson sous pression entourant le coeur. le coeur peut se composer d'une pluralité de colonnes parallèles en matière de modérateur, du combustible nucléaire étant disposé dans certaines de ces colonnes ou dans toutes. Avec certains types de coeur, par exemple dans le coeur dit homogène, le chargement 10 en combustible peut nécessiter l'enlèvement de colonnes entières, soit par colonnes complètes, soit par sections, au lieu de l'enlèvement de la seule matière combustible. Ainsi avec un coeur homogène, les puits de chargement doivent avoir un diamètre intérieur minimal suffisant pour permettre le passage d'une colonne. Comme 15 chaque puits de chargement a une épaisseur déterminée, il n'y aura pas d'espace suffisant pour prévoir tin puits de chargement pour chaque colonne et chaque puits de chargement doit donc desservir plus d'une colonne." Selon l'invention, une disposition de puits d'accès pour un 20 réacteur nucléaire ayant un coeur composé d'une pluralité de colonnes pratiquement parallèles comprend un puits d'accès pour le chargement du combustible ou puits de chargement pour un groupe de dites colonnes et un ou plusieurs puits d'accès pour barres de contrôle, disposés au voisinage du puits d'accès de chargement en combustible, 25 le puits d'accès ou chaque puits d'accès pour barre de contrôle étant disposé pour desservir une colonne correspondante du groupe.» Quand le coeur est un coeur homogène, le puits de chargement doit avoir des dimensions intérieures suffisantes pour permettre le passage de chacune des colonnes du groupe à travers ce puits. 30 le puits d'accès ou chaque puits d'accès pour barre de contrôle et le dit puits de chargement sont disposés de préférence l'un par rapport à l'autre pour assurer l'alignement de leurs axes avec les axes de colonnes correspondantes d'un groupe comprenant une colonne centrale entourée de près symétriquement par six autres colonnes, le . 35 puits de chargement est aligné de préférence avec la colonne centrale du groupe. Trois puits d'accès pour barres de contrôle peuvent être disposés autour du puits de chargement pour desservir une sur deux des dites six colonnes. Trois autres puits d'accès peuvent être disposés, autour du puits d'accès de chargement, soit pour des barres 40 de contrôle, soit pour des moyens d'absorption des neutrons tels que 72 03776 2 2124482 des appareils pour injecter dans le coeur des particules absorbant les neutronso Pour permettre à l'extrémité supérieure du puits de chargement d'être entouré*?par une tête de manutention du combustible et d'y être 5 verrouillé^ les puits d'accès pour barres de contrôle peuvent être coudés, c'est-à-dire décalés, vers l'extérieur par rapport au puits de chargement vers leurs extrémités supérieures. En variante, les puits d'accès pour barres de contrôle peuvent être inclinés vers l'extérieur à partir de leurs extrémités inférieures de façon à 10 diverger à l'écart du puits de chargement à leur extrémité supérieure. On décrira maintenant une disposition de puits d'accès selon l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 est une vue en plan fragmentaire montrant une partie de l'ensemble des puits d'accès au-dessus d'un coeur de réacteur ; 15 la figure 2 est une coupe verticale fragmentaire selon la ligne II-II de la figure 1, à une échelle légèrement plus petite ; et la figure 3 est une demi-coupe horizontale selon la ligne III-III de la figure 2. Sur la figure 1, on a représenté des parties de trois puits 20 d'accès 10 pour le chargement du combustible, chacun de ces puits de chargement desservant un groupe de sept colonnes hexagonales 12 du coeur de réacteur. L'axe de chaque puits de chargement 10 coïncide avec l'axe de la colonne centrale du groupe correspondant desservi par ce puits. Symétriquement autour de chaque puits de chargement 10 25 sont disposés six puits d'accès 14 pour barres de contrôle qui, comme on le voit sur la figure 2, sont coudés vers l'extérieur par rapport au puits de chargement 10 près de leurs extrémités supérieures afin de dégager l'extrémité supérieure du puits de chargement 10 tout en restant à leurs extrémités inférieures en alignement avec leurs canaux 30 correspondants 16 de barre de contrôle formés aux centres des colonnes correspondantes 12 que les puits d'accès 14 pour barres de contrôle sont destinés à desservir. En référence de plus à la figure 2, les puits d'accès 10 et 14 s'étendent à travers la dalle supérieure 18 d'un caisson sous 35 pression en béton qui entoure le coeur de réacteur. La face interne inférieure de la dalle 18 est munie d'une isolation thermique 20. On a prévu un refroidissement des puits d'accès 14 pour barres de contrôle au moyen d'une chemise d'eau annulaire 22, la disposition de tubes d'arrivée et de départ d'eau 24,26 pour chaque chemise 40 d'eau étant représentée sur les figures 2 et 3. Le coeur est du 72 03776 2124482 type homogène, c'est-à-dire que le combustible nucléaire est disposé à l'intérieur de colonnes 12 avant que ces colonnes, comprenant chacune une pluralité de blocs à section hexagonale, soient introduites dans le coeur. Ainsi le chargement du coeur en combustible 5 nécessite l'enlèvement et l'introduction de colonnes complètes et non de la seule matière combustible et les puits de chargement 10 reçoivent des dimensions correspondantes. On peut alors enlever chaque bloc de coeur en le soulevant pour le dégager du coeur, puis en le déplaçant latéralement, pour l'amener en alignement avec l'axe du puits de 10 chargement et en le retirant par le puits d'accès. Dans une disposition modifiée, les puits d'accès pour barres de contrôle, au lieu de présenter un coude ou un double décalage comme on l'a décrit ci-dessus, peuvent être des tubes droits inclinés à partir de leur extrémité inférieure représentée sur la 15 figure 2, de façon que leur extrémité supérieure soit écartée du puits de chargement. On comprend qu'il suffit d'un angle d'inclinaison très faible et qu'on obtient ainsi le même résultat qui est d'éviter l'obstruction pour la tête de la machine de chargement du combustible dans une opération de chargement du combustible. 20 Pendant l'opération de chargement du combustible à travers un puits de chargement 10, il suffit d'enlever du coeur une, ou deux au plus, barres de contrôle, ces barres étant la barre de contrôle disposée dans la colonne 12 à recharger et la barre de contrôle éventuelle qui est disposée dans la colonne centrale 12 du groupe 25 ou au-dessus d'elle. Ainsi, pendant toutes les opérations de chargement du combustible, une capacité convenable d'absorption des neutrons par des barres ie contrôle reste disponible. On remarquera par conséquent qu'un avantage de la disposition des puits d'accès selon la présente invention consiste en ce que la 30 sécurité des opérations de chargement du combustible peut être augmentée par rapport, par exemple, aux dispositions dans lesquelles les barres de contrôle sont concentrées dans des colonnes choisies, l'enlèvement d'une telle colonne choisie laissant un groupe de colonnes avec une faible possibilité d'absorption des neutrons. 72 03776 4 2124432 REVENDICATIONS. 1» Disposition de puits d'accès pour un réacteur nucléaire ayant un coeur composé d'une pluralité de colonnes parallèles, caractérisée par le fait qu'elle comprend un puits d'accès ou puits 5 de chargement pour le chargement de combustible d'un groupe des dites colonnes et un ou plusieurs puits d'accès pour barres de contrôle disposés au voisinage du puits de chargement du combustible, le puits d'accès ou chaque puits d'accès pour barre de contrôle étant disposé pour desservir une colonne correspondante du groupe. 10 2. Disposition de puits d'accès selon la revendication 1, dans laquelle le puits de chargement a des dimensions intérieures suffisantes pour permettre le passage de chacune des colonnes du groupe à travers ce puits. 3. Disposition de puits d'accès selon la revendication 1 ou la 15 revendication 2, dans laquelle le puits d'accès ou chaque puits d'accès pour barre de contrôle et le dit puits de chargement sont disposés l'un par rapport à l'autre pour assurer le correspondance avec des colonnes respectives d'un groupe comprenant une colonne centrale entourée de près symétriquement par six autres colonnes. 20 4. Disposition de puits d'accès selon la revendication 3> dans laquelle le dit puits de chargement est aligné avec la colonne centrale du groupe. 5. Disposition de puits d'accès selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans laquelle il ; a trois puits d'accès pour barres 25 de contrôle disposés autour du puits de chargement pour desservir une sur deux des dites six colonnes. 6. Disposition de puits d'accès selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans laquelle il y a six puits d'accès pour barres de contrôle disposés autour du puits de chargement. 30 7. Disposition de pxiits d'accès selon la revendication 6, dans laquelle un sur deux des puits d'accès pour barre de contrôle est dectiné à porter mu* "hurre de contrôle, le." trois autres étant de et irs.ee à porter des aryens d'absorption des neutrons. Disposition de puits d'accès selon 1 'une quelconque des 35 revendications précédentes, dans laquelle le puits d'accès ou chaque puitL. d'accès pour barre de contrôle est décalé vtrs 1 'extérieur à l'écart du puits de chargement à s cri extrémité supérieure afin d * éviter l'obstruction pour une tête de chargement du combustible verrouillée sur l'extrémité supérieure du puits de chargement. 40 S. Disposition de puits d' accès selon l'une quelconque des 72 03776 2124482 revendications précédentes, dans laquelle le puis d'accès ou chaque puits d'accès pour "barre de contrôle est un tube droit incliné vers l'extérieur à partir de son extrémité inférieure pour éviter l'obstruction pour une tête de chargement du combustible verrouillée 5 sur l'extrémité supérieure du puits de chargement. 10. Réacteur nucléaire comprenant un coeur de colonnes hexagonales peu écartées, disposées en groupes qui comprennent chacun une colonne centrale et les six colonnes qui l'entourent, et une disposition de puits d'accès selon la revendication 4 pour chaque 10 groupe.