Brevet FR2124394A1 — publié le 19720922

L'invention se rapporte aux structures de modérateur pour réacteurs nucléaires et particulièrement, "bien que non exclusivement, aux structures de modérateur du type comprenant une pluralité de colonnes verticales parallèles où il est nécessaire de prévoir 5 une contrainte horizontale afin de maintenir ensemble les colonnes» Un système proposé pour l'obtention d'une telle contrainte horizontale prévoit un contact mutuel entre des colonnes adjacentes à un niveau horizontal particulier et un moyen de contrainte, par exemple, une ceinture de maintien disposée autour de la périphérie 10 de la structure au même niveau horizontal. Une structure de mod-érateur peut ainsi être retenue à différents niveaux horizontaux répartis sur toute la longueur des colonnes, une ceinture de maintien étant prévue à chacun de ces niveaux. Cependant la dilatation et la contraction thermiques de la 15 structure dans une direction horizontale posait un problème avec un tel système par suite du fait qu'il est difficile d'adapter la dilatation thermique de la ceinture ou des ceintures à la dilatation thermique des colonnes du modérateur, le problème est aggravé par le fait que, dans le fonctionnement du réacteur, la répartition des 20 températures à travers tout le modérateur n'est pas uniforme ; les colonnes voisines du centre de la structure sont à une température notablement supérieure à celle des colonnes situées près de la périphérie. De plus, la dilatation thermique des colonnes est affectée à la fois par la température du fluide de refroidissement 25 et par la température du combustible, tandis que la dilatation thermique de la ceinture ou des ceintures de maintien est affectée seulement par la température du fluide de refroidissement. Selon la présente invention, dans une structure de modérateur pour réacteur nucléaire ayant une pluralité de colonnes verticales 30 parallèles dont les colonnes adjacentes sont en contact mutuel à un niveau horizontal particulier et un moyen de contrainte pour maintenir ensemble les colonnes, au moins certaines des colonnes disposées sur la périphérie de la structure sont divisées chacune en plusieurs tronçons disposés bout à bout et reliés entre eux de façon 35 pivotante par un moyen d'articulation, la disposition étant telle que le poids d'un tronçon au moins ait pour effet de faire exercer par ce tronçon ou par un autre une force pratiquement horizontale sur au moins une colonne adjacente, la force étant dirigée vers l'axe de la structure de modérateur. 40 le moyen de contrainte, par exemple une ceinture de maintien, 72 03476 2124394 peut être disposé autour de la périphérie de la structure en une position adjacente au dit niveau horizontal de façon à établir un positionnement horizontal pour un tronçon de chacune des colonnes périphériques divisées. En variante, le moyen de contrainte pour un 5 tel positionnement horizontal du dit tronçon de chaque colonne divisée peut être constitué par un moyen de support prenant appui sur une paroi d'un caisson sous pression entourant la structure de modérateur. Avantageusement, quand les colonnes de la structure de 10 modérateur sont en contact mutuel à un certain nombre de niveaux horizontaux, le moyen de contrainte, sous la forme d'une ceinture de maintien ou d'un moyen pour assurer un appui sur la paroi du caisson sous pression, est prévu en une position adjacente à chacun des dits niveaux» 15 Chaque moyen d'articulation comprend de préférence un rouleau destiné à s'engager dans des logements formés dans les extrémités des tronçons. On décrira maintenant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel : 20 la figure 1 est une coupe verticale fragmentaire d'une structure de modérateur selon l'invention, le plan de coupe passant par l'axe de la structure et s'étendant jusqu'à la périphérie de celle-ci ; et la figure 2 est un détail à plus grande échelle d'une partie 25 de la coupe représentée sur la figure 1, après intervention d'une dilatation thermique horizontale. En référence au dessin, la structure de modérateur d'un réacteur nucléaire comprend une pluralité de colonnes verticales parallèles 10, la colonne représentée à l'extrême gauche de la 30 figure 1 étant disposée sur l'axe 11 de la structure qui est circulaire en plan. A plusieurs niveaux horizontaux (dont deux seulement sont représentés sur la figure 1), les colonnes adjacentes 10 sont en contact mutuel par des parties saillantes 12 formées sur chaque colonne. Des ceintures de maintien 14 s'étendent autour de la 35 périphérie de la structure en des positions adjacentes à chacun des dits niveaux horizontaux et une ceinture de maintien supplémentaire 16 s'étend autour de la périphérie des extrémités supérieures des colonnes 10. Les colonnes disposées sur la périphérie de la structure (une 40 seule de ces colonnes ayant été représentée au dessin) sont divisées 72 03476 3 2124394 en plusieurs tronçons 18, 20, 22 à chacun des dits niveaux horizontaux, les tronçons étant reliés ensemble de façon pivotante par des rouleaux 19, 21 reçus dans des logements ménagés dans les extrémités des tronçons de la manière représentée, la disposition 5 étant telle que le poids du tronçon ou des tronçons disposés au-dessus du tronçon 20 ait pour effet de lui faire exercer une force R pratiquement horizontale vers la gauche, comme on le voit sur la figure 2 du dessin, la force R est transmise, par une partie saillante 24 formée sur le tronçon 20, à une partie saillante 10 cylindrique 26 formée sur une colonne adjacente 10. La ceinture de maintien 14, disposée en une position adjacente à chacun des dits niveaux horizontaux agit sur le tronçon 22 de chaque colonne périphérique et la composante horizontale r de la force R est supportée par la réaction de la ceinture de maintien. 1 5 On voit que la dilatation thermique différentielle en direction horizontale entre les colonnes 10 et la ceinture de maintien 14 est compensée par le mouvement de rotation du tronçon 20 autour du rouleau inférieur 21, ce qui permet d'atténuer beaucoup les problèmes exposés ci-dessus et de diminuer la 20 variation de la force R pendant le fonctionnement normal du réacteur. On comprendra que le contact mutuel entre les colonnes par les parties saillantes 12 à chacun des dits niveaux horizontaux peut être utilisé pour établir un joint afin d'empêcher une fuite 25 indésirable du fluide de refroidissement du réacteur depuis le côté amont de la structure jusqu'au côté aval. La présente invention, en diminuant la variation de la force R, augmente la fiabilité d'un tel joint. L'extrémité supérieure du tronçon 20 et l'extrémité inférieure 30 du tronçon 18 ont des formes telles que, quand le réacteur est arrêté et que la structure est froide, les tronçons 18 et 19 sont en contact sur une fraction notable de leurs surfaces. Dans ces circonstances, la force R est nulle ou très faible et le mouvement des colonnes entrant dans la structure ou sortant de celle-ci est 35 beaucoup plus facile. On comprendra aussi qu'on peut employer un moyen autre que la ceinture de maintien 14 pour établir un support radial pour le tronçon 22. Par exemple, on pourrait employer un moyen attaché à une paroi d'un caisson sous pression (non représenté) entourant la 40 structure, ce moyen s'étendant radialement à partir de la dite paroi. 72 03476 2124394 REVENDICATIONS. 1. Structure de modérateur pour réacteur nucléaire ayant une pluralité de colonnes verticales parallèles dont les colonnes adjacentes sont en contact mutuel à un niveau horizontal particulier 5 et un moyen de contrainte pour maintenir ensemble les colonnes, caractérisée par le fait qu'au moins certaines des colonnes disposées sur la périphérie de la structure sont divisées chacune en plusieurs tronçons disposés bout à bout et reliés entre eux de façon pivotante par un moyen d'articulation, la disposition étant telle que le poids 10 d'un tronçon au moins ait pour effet de faire exercer par ce tronçon ou par un autre une force pratiquement horizontale sur au moins une colonne adjacente, la force étant dirigée vers l'axe de la structure de modérateur. 2. Structure de modérateur selon la revendication 1, 15 caractérisée par le fait que le moyen de contrainte est disposé autour de la périphérie de la structure en une position adjacente au dit niveau horizontal de façon à établir un positionnement horizontal pour un tronçon de chacune des dites colonnes périphériques divisées. 20 3. Structure de modérateur selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les colonnes de la structure de modérateur sont en contact mutuel à un certain nombre de biveatix horizontaux, le dit moyen de contrainte étant prévu en une position adjacente à chacun des dits niveaux horizontaux. 25 4. Structure de modérateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3} caractérisée par le fait que le moyen de contrainte est sous la forme d'une ceinture de maintien. 5. Structure de modérateur selon l'une quelconque des revendications 1, 2, ou 3, caractérisée par le fait que le moyen de 30 contrainte est sous la forme de moyens de support prenant appui sur une paroi d'un caisson sous pression qui entoure la structure de modérateur. 6. Structure de modérateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque moyen 35 d'articulation comprend un rouleau destiné à s'engager dans des logements ménagés dans les extrémités des tronçons.. 7. Structure de modérateur selon l'une quelconque des revendications prédédentes, caractérisée par le fait que la dite force pratiquement horizontale est transmise par une partie saillante prévue sur 40 l'un ou l'autre des dits tronçons ou sur la: la dite colonne adjacente ou sur les deux.