Brevet FR2274996A1 — publié le 19760109

La présente invention concerne un procédé de raccordement d'une chemise (liner) à l'intérieur de l'enveloppe d'un caisson de pression pour réacteur nucléaire,qui comporte une pré contrainte de pression statiquement prédéterminée et agissant en direction circonférentielle, la chemise étant insérée dans ladite enveloppe. On peut réaliser tout d'abord 1' enveloppe du caisson de pression et y introduire la chemise, ou encore procéder à l'inverse. En général, le caisson de pression pour réacteur nucléaire est précontraint non seulement en direction circonférentielle, mais aussi en direction axiale et, en outre, dans le couvercle et dans le fond. Dans le cas des caissons de pression offrant la structure décrite, la chemise interne est, comme on sait, un tablier d'étanchéité constitué le plus souvent par une tôle en un acier allié approprié, ce tablier n'étant à lui seul ni suffisamment stable et résistant, ni en mesure de supporter les contraintes de pression pour lesquelles le caisson du réacteur est étudié dans son ensemble. Pour supporter les contraintes de pression, la chemise s'appuie contre l'enveloppe du caisson de pression. En outre, elle est fixée à ce caisson et, de ce fait, stable et bien immobilisée. Dans les procédés connus (par la pratique) du genre précité, la chemise est reliée directement à ltenveloppe du caisson de pression et disposée à plat contre ceBe-ci. Ce n'est qu'ensuite qu'on applique la précontrainte de pression. La raison en est que, après l'application de la contrainte de pression, l'intérieur du caisson de pression du réacteur nucléaire ntest plus accessible suffisamment pour permettre, sans de grandes difficultés, un montage ultérieur de la chemise. En conséquence, la précontrainte de pression se communique aussi à la chemise, ce qui peut libérer des contraintes nuisibles et m8me destructrices selon les conditions de précontrainte. La limite d'élasticité est fréquemment dépassée. Les efforts dont la chemise est le siège ne sont donc plus suffisamment définis.A cela s'aJoute que, au moment de la mise en service du réacteur nucléaire et après celle-ci, la chemise doit encore supporter d'autres efforts additionnels résultant de dilatations thermiques. L'invention a pour but de définir un procédé de raccordement d'une chemise interne à l'enveloppe du caisson de pression a ' icacteur nucléaire, qui permette la mise en klace à pia et a stabilisation-de la chemise, tout en empêchant l'introduc ricin de contraintes néfastes dans la chemise. Ce but est atteint selon l'invention, à partir du procédé décrit au débout, au moyen un orocédé suivant lequel on met en place la chemise interne en ménageant un intervalle d'espacement par rapport à l'enveloppe du caisson et -- on applique au préalable ou ultérieurement, en une première phase de précontrainte, une partie de la précontrainte de pression statiquement prédéterminée à l'enveloppe, sans aue cette 2récontrainte s'exerce ni se transmette à la chemise, -- ensuIte on coule dans l'intervalle d'espacement un béton d'appui et,-- après durcissement de ce béton,on applique à l'enveloppe, en une deuxième phase de précontrainte, la fraction restante de la précontrainte de pression statiquement requise. L'expression, "béton d'appui" désigne toute matière comorenant/ approprie e/des dlitiSs pulvérulents et un liant, quels que soient le liant utilisé et les additifs utilisés. Le béton doit être préparé et appliqué de telle manière qu'il puisse supporter les forces et les températures auxquelles il doit être soumis. Conformément au procédé selon l'invention, on fait en sorte outil nty ait tout d'abord, au cours du montae de la chemise, pas de liaison transmettant les forces de pression entre l'enveloppe du caisson et la chemise, ce qui peut être réalisé techniquement de façons très diverses, par exemple au moyen de dispositifs d'attache présentant un jeu convenable.Etant donné que, dans le procédé selon l'invention, la chemise est disposée avec un intervalle d'espacement par rapport à l'enveloppe du caisson et qu'il n'y a pas tout d'abord de liaison relative aux forces de pression, l'enveloppe du caisson peut voir son diamètre varier du fait de la précontrainte de pression dans la première phase de précontrainte, sans que la chemise subisse alors aucune contrainte. Ceia concerne la première phase de précontrainte. uis, la liaison transmettant les forces de pression entre la chemise et l'enveloppe du caisson est réalisée par l'introduction du béton d'appui. Ce n'est que lorsque ce dernier a durci qu ' on entreprend la deuxième phase de précontrainte. La répartition des de precontraintey forces de précontrainte entre la première phase/≈une- repco deuxième phase de précontrainte d'autre part peut titre prévue sans difficulté de telle sorte que la précontrainte de pression induite dans la chemise lors de la deuxième phase de pré contrainte non seulement ne soit pas gênante, mais encore ait des effets positifs. On procède en général en appliquant à l'enveloppe du caisson de pression, dans la première phase de précontrainte, environ 40 à 60% et, de préférence, environ 50% de la précontrainte de pression statiquement prédéterminée.Dans le cadre de ces limites, la chemise est toujours exempte de précontraintes de pression nuisibles, mais prend appui complètement à plat sur le béton. On peut cependant obtenir au surplus un effet particule qui rend la chemise apte à supporter les efforts résultant de dilatations thermiques. Dans ce but, selon l'invention,on choisit l'épaisseur radiale de l'intervalle dlespaément et la précontrainte de pression de l'enveloppe dans la seconde phase de précontrainte de manière ---- que la précontrainte de pression qui en résulte dans le béton d'appui et dans la chemise compense suffisamment les contraintes thermiques devant entre supportées pendant ou après la mise en service du réacteur nucléaire. Dans le cas où il s'agit d'un caisson de pression dont l'enveloppe comporte uneprécontrainte de pression agissant non seulement en direction circonférentielle, mais encore en direction axiale, on applique, selon l'invention, la précontrainte de pression axiale en deux étapes. Le fait que la chemise soit disposée avec un intervalle d'espacement par rapport à l'enveloppe du caisson ne signifie pas qu'il nty ait aucune liaison entre cette enveloppe et la chemise. I1 existe au contraire la possibilité d'assujettir tout d'abord la chemise à l'enveloppe du caisson au moyen d'organes auxiliaires de montage à course libre. La chemise se trouve ainsi accrochée lors de son montage à l'enveloppe du caisson. La liaison subsiste également après 1'introduetion du béton d'appui et assure une sorte d'ancrage de la chemise qui se trouve ainsi maintenue en place On entend par organes auxiliaires de montage à course libre" des agencements d'accrochage ou d'ancrage de la chemise qui n' assurent pas une transmission des forces de pression. I1 peut stagir par exemple de simples manchons et de tiges placés à l'intérieur de ceux-ci avec un jeu important. Le procédé selon l'invention convient à tout caisson de pression pour réacteur atomique qui doit subir une précontrainte de pression quelle que soit la matière constitutive dudit caisson, qu'il soit par exemple en acier, en acier coulé, en fonte ou en béton armé. Le procédé selon l'invention convient particulièrement bien aux caissons composés d'éléments préfabriqués, par exemple de segments préfabriqués ainsi que d'un fond et d'un couvercle, assemblés sous contrainte.Ainsi, le procédé selon l'invention est particulièrement approprié pour réaiiser le raccordement d'une chemise à l'enveloppe d'un caisson. de pression conforme à la demande de brevet allemand n 1 639 394. I1 entre dans le cadre de l'invention '-""T""""""------------- non seulement d'utiliser procédé décrit pour raccorder la chemise à ltenve- loppe du caisson, mais de procéder d'une manière analogue lorsqu'il s'agit de raccorder la chemise à un couvercle ou à un fond pré- contraint que comporte le caisson du réacteur nucléaire. La description qui va suivre, en regarda des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de tien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratiqu Les figures 1 à 4 représentent en coupe verticale la partie annulaire d'une enveloppe de caisson de pression dans un réacteur nucléaire au cours des étapes successives du procédé selon l'invention. On reconnaît sur chaque figure l'enveloppe 1 du caisson de pression et sa chemise interne 2. Cette dernière est raccordée à l'enveloppe 1 par des éléments d'accouplement 3,4 qui n'effectuent tout d'abord aucune transmission des forces de pression. I1 s'agit par exemple de manchons 3 dans lesquels sont introduits, avec un jeu notable, des goujons 4. L'appui de la chemise 2 contre l'enveloppe 1 est réalisé au moyen d'un béton de scellement 5. Après introduction de-ce béton, les éléments d'accouplement 3,4 se comportent comme des ancrages de la chemise 2 dans le béton 5 et à l'enveloppe 1. Auparavant, ils ont joué le rôle d'organes auxiliaires de montage. Les figures illustrent un procédé de raccordement de la chemise interne 2 à l'enveloppe 1 du caisson de pression d'un réacteur nucléaire, cette enveloppe comportant une précontrainte de pression qui agit en direction circonférientielle et est statiquement prédéterminée. L'enveloppe 1 est réalisée tout d'abord, puis la chemise 2 est introduite dans ladite enveloppe. On voit sur la figure 1 qu'on met en place la chemise interne 2 en ménageant un intervalle d'espacement 6 par rapport à l'enveloppe 1 du caisson. Dans le présent exemple, on aplique ultérieurement, en une première phase de précontrainte, une partie de ia précontrainte de pression statiquement prédéterminée à l'enveloppe 1, et cela sans que cette précontrainte s'exerce ni se transmette à la chemise 2. Il n'y a pas en effet de liaison transmettant les forces de pression entre l'enveloppe 1 et la chemise 2. L'état correspondant est représenté sur la figure 2, où l'on voit que l'enveloppe 1 a vu son diamètre se réduire du fait de l'application de la précontrainte de pression, tandis que la chemise 2 n'a subi aucune modification. Ensuite, comme le montre la figure 3, on coule dans l'intervalle d'espacement 6 un béton d'appui 5. Après durcissement de ce béton 5, on applique, en une deuxième phase de précontrainte, la fraction restante de la pré contrainte de pression statique ment requise. C'est ce que montre la figure 4. Pendant l'introduction du béton d'appui 5, la précontrainte de pression de la première phase continue évidemment d'agir dans l'enveloppe 1. Les précontraintes de pression appliquées dans la première et dans la deuxième phase de précontrainte se cumulent dans l'enveloppe 1. En outre, on peut obtenir une pré contrainte de pression définie dans la chemise 2, ainsi que dans le béton d'appui 5, et cela de telle manière qu'aucune contrainte néfaste ou mAeme destructrice ne puisse plus apparattre dans la chemise 2. REVENDICATIONS 1.- Procédé de raccordement d'une chemise interne (lirez) à l'enveloppe d'un caisson de pression pour réacteur nucléaire, cette enveloppe comportant une pré contrainte de pression qui agit en direction circonférentielle et est statiquement prédéterminée, tandis que la chemise interne est introduite dans ladite enveloppe, caractérisé par le fait qu'on met en place la chemise interne (2) en ménageant un intervalle d'espacement (6) par rapport à-l'enveloppe (1) du caisson et qu'on applique au préalable ou ultérieurement, en une première phase de précontrainte, une partie de la précontrainte de pression statiquement prédéterminée à l'envppe (1), sans que cette précontrainte s'exerce ni se transmette à la chemise (2), qu'ensuite on coule dans l'intervalle d'espacement (6) un béton d'appui (5) et qu'après durcissement de ce béton (5) on applique, en une deuxième phase de précontrainte, la fraction restante de la précontrainte de pression statiquement requise. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans la première phase de précontrainte, on applique à l'enveloppe (1) du caisson de pression environ 40 à 60 et, de préférence, environ 50 de la précontrainte de pression statique- ment-prédéterminée. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on choisit l'épaisseur radiale de l'intervalle d'espacement (6) et la précontrainte de pression de l'enveloppe (1) dans la seconde phase de précontrainte de manière que la précontrainte de pression qui en résulte dans le béton d'appui (5) et dans la chemise (2) compense suffisamment les contraintes par dilation thermique devant être supportées pendant ou après la mise en service du réacteur nucléaire. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, dans le mode de réalisation destiné à un caisson de pression comportant une enveloppe avec pré contrainte de pression agissant en direction circonférentielle et en direction axiale, on applique la précontrainte de pression axiale en deux étapes. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on relie d'abord la chemise (2) à l'enveloppe (1) par des organes auxiliaires de montage à course libre (3,4) qui ne transmettent à la chemise (2) aucun effort de précontrainte ni aucune déformation réduisant son diamètre de la partde l'enveloppe (1), c'est-à-dire sans fournir de liaison visa-vs des forces de pression.