Brevet FR2243500A1 — publié le 19750404

L'invention concerne un réacteur nucléaire dont le circuit du fluide de refroidissement principal comporte une veine chaude et une veine froide1 ainsi qu'une pompe de postrefroidissement disposée entre ces derniires, cette pompe pouvant titre reliée par des vannes à un réservoir-tampon ou à un puisard se trouvant dans le bâtiment renfermant le réacteur nucléaire. Comme exposé dans l'ouvrage VGR Kernkraftwerke seminar 1970, page 42, pour un réacteur à eau sous pression, auquel la présente invention est surtout destinée, la pompe de post-refroidissement est reliée au puisard du bâtiment du réacteur par une vanne d'arrêt à commande hydraulique, pneumatique ou par moteur.La pompe est également reliée au réservoir tampon, par une vanne d'arrêt à commande pneumatique, hydraulique ou par moteur, cette vanne étant d'ailleurs complétée par un clapet anti-retour. Toutes ces vannes doivent fonctionner avec une sécurité totale, et le cas échéant il doit être possible de les faire alimenter par un circuit électrique de secours d'une installation toujours très onéreuse, le hut visé par l'invention est de simplifier ces ensembles, et ce, sans affecter la sécurité de fonctionnement, mais au contraire l'amélio rer. Le réacteur conforme à l'invention est ca ractérisé par le fait que la liaison avec le réservoir-tampon ou avec le puisard est réalisée à l'aide d'un distributeur à deux-voies réglable . De cette manière, on économise toute une série d'autres vannes normalement nécessaires, ces écono-mies pouvant atteindre un ordre de grandeur de 250.000 DM ou plus par réacteur à eau sous pression, comme il sera expliqué plus loin. En plus, cette simplification réduit 1s risques de défaillance du réacteur puisque du seul fait que l'invention n'exige qu'un nombre réduit d'éléments, -l'installation est, par le seul résultat des statistiques, déjà moins exposée aux risques de dérangements. Be distributeur à deux voies, dont.un des trois raccordements, peut, de månière connue, par le seul positionnement de son clapet être relié à l'un des deux autres raccordements, peut rentre branché directement au puisard c'est-à-dire que normalement, il nty a pas de vanne d'arrêt supplémentaire entre le distributeur à deux voies et le puisard Malgré cela, il est recommandé de monter un clapet anti-retour entre le clapet à deux voies et le réservoir-tampon.Ce montage offre l'avantage que le fluide de refroidissement se trou vaat dans le réservoir tampon ne peut pas Outre contaminé par le fluide de refroidissement aspiré dans le puiSard du bitument du réacteur. Dans ces conditions, le clapet anti-retour peut suffire comme vanne d'arrSt, assurant, au démarrage de la pompe de post-refroidissement, l'aspiration automatique dans le réservoir-tampon, dès qu'une certaine valeur de pression a été dépassée du côté de l'aspiration de la pompe, ce dépassement entrarnant l'ouverture du clapet anti-retour.Quand on détermine cette valeur de manière que l'aspiration normale pour le refoulement de la veine chaude dans la veine froide donne une pression plus faible, l'action de la pompe de post-refroidissement pompant le fluide de refroidissement du réservoir-tampon à travers le clapet anti-retour, commencera, en cas de besoin, automatiquement, sans aucune commande supplémentaire. Mais il est également possible d'augmenter la sécurité de fonctionnement par des vannes d'arrêts supplémentaires, et d'obtenir ainsi une sous-division des circuits de refroidissement pour les besoine des réparations éventuelles. Pour expliquer l'invention de manière plus détaillée, nous allons décrire un exemple d'exécution à l'aide du dessin annexé. Pour plus de clarté, la figure 1 ne montre que les parties essentielles du schéma des canalisations d'un réacteur à eau sous preesion. On reconnatt l'enceinte sous pression 1 du réacteur qui alimente, par la veine chaude 2 du circuit de refroidissement primaire 3, un générateur de vapeur 4. Le circuit de refroidissement primaire 3 du réacteur à eau sous pression, en aval du générateur de vapeur 4, est dénommée veine froide 5. Cette veine est reliée par la pompe de refroidissement principale 6 à une canalisation de retour revenant à lteaceinte sous pression 1 du réacteur. Comme on peut le constater, une pompe de postrefroidissement 9 est reliée, par une canalisation d'aspiration 8, à la veine chaude 2 ; après l'arr8t de la production de puissance par le réacteur à eau sous pression, cette pompe conduit la chaleur de désintégration résiduelle à un réfrigérant intermédiaire 10, par une canalisation contournant le générateur de vapeur.Bien que la puissance du réacteur soit, dans ces conditions, inférieure à 3 h de la -puissance nominale, la pompe de post-refroidissement 9 doit etre capable d'assurer le refroidissement suffisant du coeur du réacteur meme dans le cas où, en- raison d'une suite dans le circuit de refroidissement primaire 3, il n'y a plus d'aspiration à travers la canalisation 8 à partir de la veine chaude 2. A cet effet, on a prévu un distributeur à deux voies 12, relié par une canalisation 13 au puisard 14 du bâtiment du réacteur, non représenté, et comprenant l'enceinte sous pression 1 du réacteur et le circuit de-. refroidissement primaire 3.Un autre raccord 15 du distributeur à deux voies 12 est relié, par la vanne d'arrêt 16, au réservoir tampon 17, qui reste aussi à disposition pour le refroidissement de secours du coeur du réacteur, et qui peut contenir, par exemple, de l'eau de refroidissement ayant une certaine teneur en bore. Le distributeur à deux voies 12 est une ro-- binette rie habituellement disponible dans le commerce, de conception et de construction relativement simples, comme illustré par la coupe de la figure 2. Ce distributeur est constitué par un corps soudé 8 en tsle d'acier comportant une tubulure 19 de raccordement à la pompe, une tubulure 20 de raccordement au réservoir tampon, et une tubulure 21 de raccordement au puisard. Le corps 18 essentiellement cylindrique comporte à l'intérieur, deux sièges de soupape 23 et 24 coopérant avec le clapet 25 Ce -clapet 25 est relié à une tige filetée 26, tige pouvant être réglée par la rotation de l'écrou 27. Comme on peut le voir, l'étanchéité entre la tige filetée 26 et le corps 18 est assurée parut soufflet métallique 28, suivi d'un presse-étoupe29, rendant toutes pertes par fuites pratiquement impossibles. La figure 3 représente le schéma des canalisations d'une version d'exécution différente de l'invention. Dans le cas de cette version également, la pompe de post-refroidissement 9 est reliée directement au distributeur à deux voies 12 Sur un autre raccord, on a branché parallèlement la canalisation de connexion 8 conduisant à la veine chaude 2, et à travers la vanne itarrêt réglable 30, le puisard 14 du bâtiment du réacteur. Le clapet anti-retour 32 branché sur le- troisième raccord conduit au réservoir tampon 17. Pour satisfaire à des exigences particulièrement sévères concernant l'étanchéité, il est possible de monter en aval du clapet anti-retour 32 une vanne d'arrtt réglable 33 indiquée par des traits interrompus. De manière correspondante, on peut, dans la disposition suivant la figure 1, compléter la vanne d'arrêt 16 par un clapet antiretour 34, dessiné en traits interrompuss Cette disposition permet de maintenir la vanne d'arrêt 16 normalement ouverte et de la fermer uniquement par exemple pour des travaux de réparation. Comme on peut le constater,.une disposition suivant l'invention, surtout dans la version d'exécution d'après la figure 1, permet de réaliser un ensemble avec des appareils de robinetterie simples et de types couramment utilisés dans le commerce. Pour effectuer le passage du réservoir tampon 17 sur le puisard 14, seule le distributeur à deux voies doit être actionné, en principe. Néanmoins, la sécurité de fonctionnement atteinte est tout-à-fait remarquable, d'autant plus qu'elle est accompagnée des économies d'investissement de tordre de DM 250.000 par réacteur à eau sous pression, permettant ainsi de bénéficier d'un progrès technique et économique considérable. La manoeuvre du distributeur 12 peut être effectuée par une commande à distance, par exemple par un moteur électrique ou un système hydraulique ou pneumatique, une commande par électroaimant est également possible, puisque le but recherché c'est de manoeuvrer rapidement le distributeur 12. REVENDICATIONS 1. Réacteur nucléaire, en particulier reac- teur A eau sous pression, avec circuit à fluide de refroidissement principal comportant une veine chaude et une veine froide, et une pompe de post-refroidissement disposée entre ces der-nières, cette pompe pouvant êre reliée tar des vannes d'arr0t à un réservoir-tampon ou au puisard se trouvant dans le bâti- ment contenant le réacteur, caractérisé par le fait que ces branchements sont établis par un distributeur à deux voies de type réglable. 2. Réacteur nucléaire suivant la revendica-tion 1, caractérisé par le fait que le distributeur à deux voies est relié directement au puisard. 3. Réacteur nucléaire suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un clapet anti-rètour est disposé entre le distributeur à deux voies et le réservoir tampon