Brevet FR2199167A1 — publié le 19740405

La présente invention se rapporte à un ré acteur à eau sous pression dans lequel tant le générateur de vapeur que la pompe de l'agent réfrigérant du circuit pri maire se situant dans la voie des conduites du circuit pri- maire, sont disposés à l'extérieur de la cuve de pression du réacteur et où une gaine de sûreté enferme la cuve de pres sion du réacteur, le- générateur de vapeur, les conduites du circuit primaire et la pompe de l'agent réfrigérant du cir cuit primaire. Ces installations sont connues, par exemple, grâce au brevet allemand NO 20 20 046.Dans ce brevet5 il est question d'une retenue de la glace d'une chambre de con densation qui, lors d'un accident, doit condenser la vapeur affluant du réacteur à eau sous pression, afin que la gaine de strette ne soit pas sollicité par la pression entière de la vapeur. En revanche, le problème posé par la présente invention consiste à simplifier le réacteur â eau sous pression en permettant de réaliser des économies sur les différents éléments constitutifs, ainsi que d'améliorer le tracé des conduites du circuit primaire qui relient la cuve de pression du réacteur aux générateurs de vapeur et qui contiennent les pompes de l'agent réfrigérant du circuit primaire, mise en action par des moteurs électriques. Cette simplification peut ainsi indubitablement contribuer à une réduction de la vapeur agissant lors d'un accident sur la gaina da strette, en ce sens que la quantité d'eau sous pression nécessaire au circuit primaire et formant la vapeur, pert être diminuée. En réalité, on a déjà assemblé sous une forme constructive différents éléments constitutifs fe réacteurs nucléaires , en particulier, on a incorporé les générateurs de vapeur de réacteurs nucléaires refroidis au gaz i la cuve de pression qui abrite le coeur du réacteur . Les économies ainsi possibles sont toutefois assez faibles la plupart du temps, car les coûts des cuves de pression des réacteurs peuvent augmenter considérablement en supposant que les générateurs de vapeur sont incorporés, étant donné que ceux-ci ont eux-mêmes des dimensions très grandes. En revanche, conformément à l'invention, la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire est incorporée au corps du générateur de vapeur correspondant. On économise ainsi un corps de pompe particulier et on peut parvenir en outre à la simplification désirée du tracé des conduites pour l'agent réfrigérant du circuit primaire, tel que ceci est expliqué en détail ci-après. Cette simplification et assemblage constructif sont précisément devenus très importants ces derniers temps pour la raison que le blindage de l'installation entière, résistant à l'éclatement et imposé pour des considérations de sécurité, en est facilité. La pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire peut être montée avantageusement dans une paroi située entre l'entrée et la sortie du générateur de vapeur. On obtient ainsi une possibilité de soutien supplémentaire, sans dépense spéciale. I1 peut toutefois s' avérer préférable de renforcer la paroi dans la zone de la pompe de l'agent réfrigérant principal. En ce qui concerne les conduites du circuit primaire, il existe deux possibilités pour le montagne de la pompe. Selon l'une des exécutions, l'axe de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire s'aligne sur 1 'axe de la conduite d'entrée primaire parvenant au générateur de vapeur. On obtient ainsi un tracé de conduites particulièrement peu encombrant, notamment lorsque la conduite d'entrée est entourée d'une conduite de sortie primaire coincidant également avec l'axe de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire. Ce mode de construction est également avantageux eu égard aux sécurités supplémentaires précitées contre l'éclatement. Selon une seconde forme de réalisation de l'invention, l'axe de l'arbre de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire s'aligne sur l'axe longitudinal du générateur de vapeur. I1 se développe donc orthogonalement par rapport à la conduite d'entrée. Le générateur de vapeur ordinairement oblong dans le sens vertical est encore allongé ici dans cette direction par le moteur de la pompe ; les dimensions horizontales restent à priori petites ici. En mettant en oeuvre la présente invention, le moteur électrique pour la commande de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire peut être bridé au corps du générateur de vapeur et soutenu d'une manière mobile supplémentairement, par rapport à celui-ci, au moyen d'un dispositif. L'appui supplémentaire peut absorber le poids du moteur au moins dans la mesure où le corps du générateur de vapeur ne doit pas être renforcé. La mobilité de l'appui veille simultanément à ce qu'aucune tension indésirable ne pulsse se produire au cours d'une dilatation thermique du générateur de vapeur et des conduites du circuit primaire raccordées ici. Deux exemples de réalisation sont décrits en détail ci-après à l'aide du dessin annexé, en vue d'expliquer en détail l'invention. Une coupe verticale et une coupe horizontale d'un réacteur à eau sous pression sont représentées respectivement sur la figure- 1 et sur la figure 2, ou est visible également une construction de béton cylindrique 1 dont la fosse 2 contient la cuve de pression 3 d'un réacteur de puissance à eau sous pression. La cuve de pression 3 est entourée de quatre générateurs de vapeur identiques 6 qui s'opposent par paires l'un à l'autre et qui sont réunis aux pompes 7 de l'agent réfrigérant du circuit primaire, de façon que soit obtenu un mode de construction simplifié du réacteur nucléaire enfermé dans une gaine de sûreté sphérique 8. Des conduites 9 de circuit primaire, con çues concentriquement et sous une forme rectiligne, se dévqlop- pent entre la cuve de pression 3 du réacteur et les générateurs de vapeur 6. De l'eau légère, utilisée comme agent de refroidissement du circuit primaire, est amenée par ces conduites, entre les générateurs de vapeur 6 et la cuve de pression 3 contenant le coeur du réacteur. Tous les éléments constitutifs précités sont entourés d'une sûreté 5 contre l'éclatement. La construction 1 tant;^nt an outre une cuve de stockage 12 pour les éléments combustibles qui~ conjoin- tement avec la fosse 2 du réacteur, peut Qtre desservie par une grue 10 équipée d'une machine de chargement 11, et enferme également un pressuriseur 13, ainsi que les installations secondaires nécessaires au service du reacteur. Le montage de la pompe 7 (pour l'agent réfrigérant du circuit primaire) sur le générateur de vapeur 6 est représenté en détail à la figure 3. On constate ici que le générateur de vapeur 6 est pourvu, à son extrémité inférieure, d'une plaque tubulaire 15 sur laquelle est fixé, par ses deux deux branches, un faisceau tubulaire en U 16 non représenté en détail, servant à la circulation de l'agent réfrigérant du circuit primaire. L'espace 18 situé au-dessous de la plaque tubulaire 15 et servant à la circulation de l'agent réfrigérsnt du circuit primaire, est divise par une cloison 19 en une chambre d'entrée 20 et une chambre de sortie 21. La chambre d'entrée 20 est en liaison avec le tube interne 23 de la conduite 9 de l'agent réfrigérant du circuit primaire, par l'intermédiaire de la pompe pour 17 agen réfrigérant du circuit primaire désignée dans son ensemble par 7 et comprenant un moteur de commande électrique 28 et la pompe proprement dite pourvue du corps tanche 29 er de sa roue 30. Le corps étanche 29 est soutenu par un rentorcemenv 32 de la cloison 19. Comme le montre la figure 3, la roue 3G est montée entièrement dans la chambre 18 du générateur de vapeur 6, conjointement avec le corps étanche 29.Le moteur de commande 28 - il s'agit d'un moteur asynchrone à courant triphasé - est bridé sur le corpa du générateur de vapeur 6 par l'intermédiaire d'une lanterne 44 et de la bride rapportée du corps étanche 29.-Son arbre est couplé à l'arbre 31 de la pompe 7 par un accouplement 33. Le moteur 28 comprend un appui mobile 35 muni d'éléments roulants 36 de façon que le moteur 28 puisse céder légèrement lors de dilatations thermiques. La figure 4 reproduit une coupe horizontale de la chambre 18 du générateur de vapeur au niveau de l'axe de la pompe; la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire étant démontée. On constate que le tube d'entrée 23 est entouré concentriquement d'un second tube 36 raccordé à la chambre de sortie 21 limitée par la cloison de séparation 19. Par conséquent, le flux d'agent réfrigérant part de la cuve de pression 3 du réacteur, passe par le tube 23 et va à la pompe 7 ; celle-ci le refoule par le faisceau tubulaire en U fixé sur le plateau de tubes 15 pour atteindre la chambre de sortie 21 d'où l'agent réfrigérant du circuit primaire parvient de nouveau à la cuve de pression du réacteur en passant par l'espace annulaire compris entre les tubes 23 et 36. Le mode de construction conforme à 1' in- vention permet d'exécuter un simple tracé des conduites et de réaliser des économies importantes qui concernent prlncipalement le corps de pompe. La pompe elle-m & e peut être fabriquée selon un mode de construction classique. Elle comprend, par exemple, un palier de charbon 40 pour le logement en porteà-faux de la roue 30 de la pompe L'arbre 31 est muni d'une partie étanche 41. Supplémentairement, un palier axial 42 est disposé dans un corps intermédiaire 43. L'accouplement 33 au moteur électrique 28 est monté dans la lanterne 44. Le moteur 28, le corps étanche 29, le corps intermédiaire 43 et la lanterne 44, ainsi que le générateur de vapeur 6, sont vissés chacun les uns aux autres par l'intermédiaire de raccords a brides. Dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le moteur de pompe 50 se situe au-dessous du générateur de vapeur oblong 6. L'axe de l'arbre 51f équipé de la roue 52 de la pompe, forme dès lors un angle droit avec la conduite d'entrée 54 pour l'eau légère servant de nouveau d'agent réfrigérant pour le circuit primaire. De cette façon, les dimensions du réacteur à eau sous pression peuvent être réduites dans le sens radial eu égard au générateur de vapeur 6 ou à la cuve de pression 3 du réacteur. En revanche, la hauteur nécessaire dans la zone des générateurs de vapeur est a agrandie de la longueur du moteur électrique 50. L'invention peut également hêtre réalisée en utilisant d'autres pompes que celles représentées.En incorporant la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire au corps du générateur de vapeur, il est toutefois possible de prévoir constamment les économies citées ci-dessus et de parvenir à une simplification du tracé des conduites. REVEND I C ÂT IONS 1. Réacteur à eau sous pression, dans lequel tant le générateur de vapeur que la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire, se situant dans la voie des conduites du circuit primaire, sont disposés à l'extérieur de la cuve de pression du réacteur et où une gaine de sbreté enferme la cuve de pression du réacteur, le générateur de vapeur les conduites du circuit primaire et la pompe de agent réfrigérant du circuit primaire, caractérisé en ce que la-pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire estAncorporée au corps du générateur de vapeur correspondant. 2. Réacteur à eau sous pression suivait la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire est montée dans une paroi située entre l'entrée et a sortie du générateur de vapeur. 3. Réacteur à eau sous- pression suivant la revendication 2, caractérieé en ce que la paroi est renforcée dans la zone de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire. 4. Réacteur à eau sous pression suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de l'arbre de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire s'aligne sur l'axe de la conduite d'entrée primaire parvenant au-générateur de vapeur. 5. Réacteur à eau sous pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe de 1' arbre de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire s'aligne sur l'axe longitudinal du générateur de vapeur. 6. Réacteur à eau sous pression suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la conduite d'entrée est entourée d'une conduite de sortie primaire s'alignant également sur l'axe de l'arbre de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire. 7 . Réacteur à eau sous pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un moteur électrique pour la commande de la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire est bridé au corps du générateur de vapeur et est soutenu supplémentairement avec possibilité de se déplacer par rapport à celui-ci, au moyen d'un dispositif à éléments roulants. 8. Réacteur à eau sous pression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le générateur de vapeur, y compris la pompe de l'agent réfrigérant du circuit primaire, sont entourés d'une sécurité contre l'éclatement.