Brevet FR2131886A1 — publié le 19721117

' 2131386 La présente invention est relative aux moyens de supportage dë tout ou partie d'une structure de coeur et de couverture d'un réacteur nucléaire au droit d'ouvertures pratiquées dans la partie inférieure d'un caisson de pression enfermant et supportant ladite 5 structure. Elle s'applique particulièrement, bien que non limitati-vement, aux réacteurs refroidis au gaz et plus spécialement, car c'est dans ce cas que le problème technologique est le plus délicat, aux réacteurs comportant un empilement de colonnes de 10 blocs prismatiques, contenant ou non un combustible nucléaire, et refroidi par un gaz circulant de haut en bas dudit empilement. On sait en effet que les réacteurs avec écoulement descendant du gaz réfrigérant posent le problème du collectage du gaz chaud» La distance séparant le coeltr des échangeurs devant être 15 la plus courte possible, les ouvertures de collectage du gaz chaud doivent être pratiquées soit à la partie inférieure des parois latérales (ce qui est le cas couramment adopté) soit directement dans l'aire support dudit empiècement ou de ladit* structure (ce qui est thermodynamiquement le plus intéressant)» 20 Cette contrainte est encore plus grande pour les réacteurs à haute température et plus particulièrement pour ceux dits à cycle direct de production d'énergie» Dans ce dernier cas il est impératif que la ou les turbines à gaz soient situées le plus près possible du coeuro Seule la solution consistant à 25 aménager oe ou ces collecteurs au centre ou à la périphérie d« ladite aire support permet de réaliser un collectage aussi court que possible du gaz chaud. En revanch* la position de ce ou ces collecteurs implique le soutènement dudit empilement ou de ladite structure au droit desdits collecteurs et exige un passage 30 soigneusement isolé thermiquement• La présente invention concerne une architecture de ladite aire support qui permet de pallier cet inconvénient tout en assurant l'avantage d'un collectage du gaz chaud aussi court que possible» 35 Cette architecture est essentiellement caractérisée en ce que la (ou les) partie (s) de coeur de réacteur nucléaire située au droit du (ou des) collecteur (s) de gaz est soutenue par un assemblage constitué de pièces réfractaires, travaillant 71 11492 2 2131886 uniquement en compression et au cisaillement, cedit assemblage étant ajouré de manière à laisser le libre passage audit gaz et reposant sur la structure résistante du caisson par l'intermédiaire de bielettes autorisant de légers déplacements relatifs. 5 Cette architecture est en outre caractérisée par les points suivants pris séparément ou en toutes combinaisons opérantes: - lesdites pièces réfractaires se maintiennent entre elles de la même manière que s'appuient, les uns sur les autres, les voussoirs d'une voûte, •jO - lesdites pièces réfractaires sont clavetées entre elles, - lesdites pièces réfractaires possèdent une bonne résistance à la compression à des températures d'au moins 800° C, - lesdites pièces réfractaires possèdent une bonne résistance à l'abrasion et à la corrosion à des températures d'au moins 15 800° C, - lesdites pièces réfractaires sont en graphite, - lesdites pièces réfractaires sont en béton réfractaire, - lesdites pièces réfractaires sont en céramique, - ledit assemblage de pièces réfractaires a une section polygonale. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui suit de deux exemples de réalisation de l'architecture objet de l'invention. Les dispositions de réalisation qui seront décrites à propos de ce* exemples devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu 25 que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci. Cette description est faite à l'aide des figures 1 à 3 jointes lesquelles représentent : - La Fig. 1 : une vue schématique d'un premier exemple de 30 réalisation d'une architecture pour collecteur simple, - la Fig. 2 : une vue schématique d'un second exemple de réalisation d'une architecture pour collecteur double (sortie centrale, entrée annulaire), - la Figo 3 i une vue simplifiée du dessus de la Pig. 2 montrant 35 plus particulièrement les passages du gaz de sortie du réacteur. Sur toutes ces figures, les éléments identiques portent les mêjaes chiffres de référence. Sur ces différentes figures l'architecture suivant 71 11492 3 2131886 1'invention est composée de pièces réfractaires 2 qui constituent un ensemble sur lequel prennent appui, au droit du collecteurs, des colonnes telles que t de supportage de 1'empilementc Cette architecture assure donc la même fonction que l'aire support au 5 droit de l'ouverture du collecteur tout en permettant le passage du gaz chaud (Pig. 1 et Fig. 2) et du gaz froid (Pig. 2) dans le sens des flèches. Les différentes pièces réfractaires 2 se maintiennent entre elles comme s'appuient les uns sur les autres les voussoirs 10 d'une voûte. Dans certains cas, en particulier pour réaliser une architecture antiséismique, les différentes pièces réfractaires 2 sont clavetées entre elles pour éviter un glissement éventuel des pièces réfractaires entre elles. Comme on le voit sur la Pig. 3, l'assemblage des pièces 15 réfractaires a une section hexagonale, chacune des pièces d'angle formant appui élémentaire de l'assemblage» Chaque pièce d'angle est reliée, par l'intermédiaire d'une bielette 3, à une pièce d'appui fixe 4 solidaire de la paroi du caisson. Dans le cas du second exemple de réalisatio* (Pig. 2) et 20 (Pig. 3) de collecteur double, l'architecture est identique mis à part l'interposition d'une paroi 7 séparant le courant descendant de gaz chaud et le courant ascendant de gaz froid. Cette paroi 7 possède des points d'ancrage tels que 5 sur les appuis fixes tels que 4 et, de part et d'autre de ces appuis, des ondes de 25 dilatation telles que 8. Des calorifuges tels que 6 fixés sur la paroi 7 et la peau d'étanchéité du caisson complètent cette architecture. 71 11492 4 2131886 REVENDICATIONS 1°) Architecture d'aire support de réacteur nucléaire comportant des ouvertures servant de collecteurs de gaz caractérisée en ce que la (ou les) partie (s) de coeur du réacteur nucléaire 5 située au droit du (ou des) collecteur (s) de gaz est soutenue par un assemblage constitué de pièces réfractaires, travaillant uniquement en compression et au cisaillement, cedit assemblage étant ajouré de manière à laisser le libre passage audit gaz et reposant sur la structure résistante du 10 caisson par l'intermédiaire de bielettes autorisant de légers déplacements relatifs. 2°) Architecture suivant la revendication t) dans laquelle lesdites pièces réfractaires se maintiennent entre elles de la même manière que s'appuient, les uns sur les autres, les voussoirs 15 d'une voûte. 3°) Architecture suivant la revendication 1) dans laquelle lesdites pièces réfractaires sont clavetées entre elles. 4°) Architecture suivant la revendication 1) dans laquelle lesdites pièces réfractaires possèdent une bonne résistance à la 20 compression à des températures d'au moins 800° C. 5°) Architecture suivant la revendication t) dans laquelle lesdites pièces réfractaires possèdent une bonne résistance à l'abrasion et à la corrosion à une température d'au moins 800° C. 6°) Architecture suivant la revendication t) dans laquelle lesdites pièces réfractaires sont en graphite. 25 7°) Architecture suivant la revendication 1) dans laquelle lesdites pièces réfractaires sont en béton réfractaire. 8° ) Architecture suivant la revendication 1) dans laquelle lesdites pièces réfractaires sont en céramique. 9°) Architecture suivant la revendication î) dans laquelle ledit 30 assemblage de pièces réfractaires a une section polygonale.