Brevet FR2279201A1 — publié le 19760213

La présente invention, due aux travaux de Messieurs Albert ALLAIN et Pierre MULOT de la Société TECHNICATOME et de Monsieur Etienne FILLOLEAU de la Division HISPANO SUIZA de la Société Nationale d'étude et de Construction de Moteurs d'Aviation, a pour objet un dispositif de protection du dôme de l'en- ceinte de confinement d'un réacteur nucléaire contre les effets du basculement éventuel d'un appareil disposé sur la dalle du réacteur, basculement résultant du soulèvement de ladite dalle. Sur la dalle d'un réacteur nucléaire et à l'intérieur du dome étanche de enceinte de confinement, sont disposés en général plusieurs appareils, dont des bras de manutention ou des hottes de transfert d'éléments combustibles. Dans l'hypo- thèse d'un soulèvement de la dalle, è la suite d'incidents d'origine quelconque, ces appareils peuvent venir en contact avec le dame et le détériorer. La présente invention a pour objet un dispositif qui limite ces risques. Selon la caractéristique principale de l'invention, on utilise le soulèvement de 12 dalle pour disloquer l'appareil contre le basculement duquel on désire protéger le dSme, cette dislocation ayant pour effet de séparer l'appareil en deux parties, l'une inférieure qui reste solidaire de la dalle et qui, par conséquent, bascule elle aussi, et l'autre, supérieure, qui est guidée dans son déplacement, de telle sorte qu'elle ne vienne pas en contact avec le dôme. De façon plus précise, l'invention a pour objet un dispositif de protection du dôme de l'enceinte de confinement dlun réacteur nucléaire contre les effets du basculement d'un appareil disposé sur et à la périphérie de la dalle du réacteur, basculement résultant du soulevernent de ladite dalle, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens de dislocation de l'appareil en deux parties, l'une supérieure et l'autre inférieure, ladite partie inférieure étant solidaire de ladite dalle, lesdits moyens étant actionnés par le soulèvement de la dalle, - un système de guidage rectiligne vertical de ladite partie supérieure dans l'enceinte de confinement, - des organes mécaniques rigides reliant l'une à l'autre les deux dites parties inférieure et supérieure de l'appareil et communiquant à ladite partie supérieure, sous l'effet du basculement de ladite partie inférieure, une poussée provoquant son soulèvement. Lorsque l'appareil est contenu dans un sas étanche, pour que la dislocation puisse s'effectuer, on prévoit des moyens de cisaillement dudit sas lors du basculement. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que les organes mécaniques rigides, qui relient l'une à l'autre les deux parties inférieure et supérieure de l'appareil, sont constitués par au moins une bielle manivelle dont les têtes sont reliées respectivement auxdites parties inférieure et supérieure par des tourillons. Selon un deuxième- mode de réalisation, lesdits organes mécaniques rigides sont constitués par des jeux de galets solidaires de la partie inférieure de l'appareil et sur lesquels s'appuie ladite partie supérieure. De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux après la description qui suit, qui est faite, à titre purement explicatif et nullement limitatif, dans le cas particulier ou l'appareil contre le basculement duquel on désire protéger le dôme est une hotte de transfert d'assemblages combustibles entre le coeur du réacteur et une enceinte de stockage.Cette description se réfère à des dessins sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une hotte de transfert d'assemblages combustibles disposée sur la dalle d'un réacteur nucléaire et permet d'illustrer schématiquement le principe de la dislocation en deux parties de ladite hotte lors du basculement de la dalle; - la figure 2 illustre une première variante de l'invention dans laquelle les organes mécaniques reliant les deux parties supérieure et inférieure de la hotte de transfert sont constitués par un système bielle manivelle; - la figure 3 illustre une deuxième variante dans laquelle lesdits organes sont constitués par des galets. Bien que l'invention ne se limite pas à l'application du dispositif de protection aux hottes de transfert d'assemblages combustibles, mais s 'étende au contraire à tout appareil disposé sur la dalle d'un réacteur nucléaire, la description qui suit se rapporte, à titre purement explicatif, à un tel appareil qui est supposé être du genre à tourniquet. Sur la figure 1, est représenté un réacteur nucléaire 1, par exemple du genre à neutrons rapides, et une enceinte de stockage 2, voisine du réacteur 1 et destinée à recevoir des assemblages combustibles. A l'intérieur du réacteur 1, se trouve le coeur 4 immergé dans un liquide 5 de refroidissement, par exemple du sodium fondu. La dalle du réacteur porte la référence 3. Elle comporte un dispositif d'accès à l'intérieur du réacteur, constitué par un ensemble de bouchons 6 et un bras de manutention 8. Un assemblage combustible peut être extrait du coeur par le bras 8 et placé dans un pot de manutention 11 associé à un chariot 12 qui peut étre déplacé le long d'une rampe primaire inclinée 13 traversant la dalle 3 par un passage 14, cette rampe 13 se prolongeant dans un dispositif de transfert 15 par un jeu de rails 19. De la même manière, l'enceinte de stockage 2 comporte une rampe secondaire 17 traversant la dalle 3 par un orifice 16 et se prolongeant par des rails 21 dans le dispositif de transfert 15. Chaque chariot est muni à son extrémité supérieure d'uneattache liée à l'extrémité d'une chaine de levage, non représentée, qui s'enroule sur le tambour d'un treuil 20 situé à la partie supérieure du dispositif 15 Ainsi qu'il est décrit et revendique dans la demande de brevet français déposée par le demandeur le 11 Avril 1974 sous le n" EN 74 12839 , le dispositif de transfert 15 peut être constitué principalement par une partie tournante du genre tourniquet. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le tourniquet 24 est mobile en rotation autour de l'axe 23 et est constitué principalement par les deux jeux de rails 19 et 21 solidaires d'un arbre de pivotement vertical 25.La partie tournante est mobile grâce à des jeux de roulement non représentés et à des moyens dlentrainement appropriés 28, disposés à la partie inférieure de l'arbre 25. Le dispositif à tourniquet est disposé dans une enceinte de protection constituée par un blindage 33 en fonte ou en plomb doublé intérieurement par une enveloppe étanche 35. La partie inférieure du dispositif de transfert, repose sur la dalle 3 et contient des vannes 42 et 44 situées au-dessus des traversées 14 et 16. La hotte de transfert 15 est disposée dans le dôme 60 de l'enceinte de confinement du réacteur. L'invention assure la protection de ce dome contre les déchirements que pourrait provoquer le basculement de la hotte à la suite du soulèvement de la dalle 3. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, on utilise le soulèvement de la dalle 3 comme élément moteur pour disloquer la hotte de transfert en deux parties. Sur la figure 1, est représentée schématiquement la dalle en position inclinée (référence 3'). La dislocation de la hotte en deux parties s'effectue au niveau de la référence D. La partie inférieure de la hotte bascule avec la dalle sur laquelle elle repose mais la partie supérieure effectue un mouvement de translation rectiligne vertical, qui l'amène de la position initiale représentée en trait continu à la position finale représentée schématiquement en tirets. La poussée exercée sur la partie supérieure de la hotte peut être obtenue par différents moyens, entre autres un système à bielle manivelle ou un système à galets, comme il va être décrit maintenant en détail à l'aide des figures 2 et 3. Sur la figure 2, est illustrée une première variante dans laquelle les organes mécaniques qui relient les deux parties supérieure et inférieure de la hotte de transfert sont constitués par un système bielle manivelle De façon plus précise, on voit sur cette figure un sas à tourniquet dont la partie inférieure est supposée avoir basculé sous l'effet du soulèvement de la dalle qui est venue dans la position 3' et dont la partie supérieure est en position haute. Les deux parties sont solidaires l'une de l'autre par l'intermédiaire de deux bielles implantées symétriquement par rapport au sas et dans le plain de basculement; la bielle située sur l'avant de la figure est la seule visible et porte la référence 62. Cette bielle est reliée à la partie inférieure par un tourillon 64 et à la partie supérieure par un tourilllon 66. La partie supérieure du sas à tourniquet est reliée au dame par un système de patin 70 et de glissière 72, qui permet de transmettre la réaction horizontale lors du basculement. Naturellement, plusieurs systèmes patin-glissière peuvent etre prévus autour du sas à tourniquet. L'enveloppe interne 35 est conçue pour qu'au moment du soulèvement de la dalle, elle se cisaille le long de la partie référencée 74. Quant à la séparation en deux parties du tourniquet, elle est assurée gracie à un moyen d'accouplement déconnectable 80, constitué par exemple par un dispositif du genre tourne-vis, qui est agencé de telle sorte que les deux parties supérieure et inférieure de l'arbre 25 sont accouplées en position normale, c'est-à-dire en l'absence de basculement, et désaccouplées lorsque la partie inférieure de l'appareil a basculé. Dans cette variante de réalisation, le centre de rotation de la partie inférieure est situé en C, et le centre de poussée, au cours du basculement, s'exerce sur l'axe des tourillons 66. Le centre de gravité de la partie supérieure mobile est donc situé en-dessous du centre de poussée, ce qui est favorable au maintien en position verticale de la partie supérieure du sas au cours de son déplacement. La figure 3 illustre une deuxième variante dans laquelle les organes mécaniques reliant les deux parties supérieure et inférieure de la hotte de transfert, sont constitués par deux galets montés symétriquement sur des touril lons. Sur cette figure, le galet de la face avant, qui est le seul visible, porte la référence 82. Le principe de la dislocation de l'appareil est identique à celui de la variante illustrée sur la figure 2. Pour cela il est encore prévu un organe de désaccouplement 80, par exemple du genre à tourne-vis, et des moyens pour que l'enveloppe étanche 35 se cisaille le long de la ligne 74. La partie supérieure est encore munie d'un système de guidage formé par un patin 70 et une glissière 72. Dans cette seconde variante, le centre de poussée de la partie supérieure a lieu au niveau des galets et se situe donc en dessous du centre de gravité de ladite partie supérieure. L'invention peut s'appliquer à des dispositifs de transfert d'assemblages combustibles qui ne sont pas du genre à tourniquet et par exemple à la hotte de transfert qui fait l'objet de la demande de brevet français nO EN 7220634 déposée par le demandeur le 8 juin 1972. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection du dôme de l'enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire contre les effets du basculement d'un appareil disposé sur et à la périphérie de la dalle du réacteur, basculement résultant du soulèvement de ladite dalle, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de dislocation de l'appareil en deux parties, l'une supérieure et l'autre inférieure, ladite partie inférieure étant solidaire de ladite dalle, lesdits moyens étant actionnés par le soulèvement de la dalle; - un système de guidage rectiligne vertical de ladite partie supérieure dans l'enceinte de confinement; - des organes mécaniques rigides reliant l'une å l'autre les deux dites parties inférieure et supérieure de l'appareil et communiquant à ladite partie supérieure sous l'effet du basculement de ladite partie inférieure, une poussée provoquant son soulèvement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit appareil étant situé dans un sas, des moyens de cisaillement dudit sas sont prévus lors du basculement. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de guidage rectiligne de la partie supérieure de I'appareil est constitué par au moins un patin de réaction solidaire de ladite partie et disposé dans une glissière verticale solidaire dudit dôme. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes mécaniques rigides sont constitués par au moins une bielle manivelle disposée dans le plan de basculement, dont les têtes sont reliées respectivement auxdites parties inférieure et supérieure par des tourillons. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits organes mécaniques rigides sont constitués par au moins un galet solidaire de ladite partie inférieure de l'appareil et sur lequel s'appuie ladite partie supérieure. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit appareil contre le basculement duquel on désire protéger le ddme, est une hotte de transfert d'assemblages combustibles entre le coeur du réacteur et une enceinte de stockage. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que, ladite hotte étant du genre à tourniquet mobile solidaire d'un arbre vertical tournant, le dit arbre est composé de deux parties inférieure et supérieure, séparées par un moyen d'accouplement déconnectable. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen d'accouplement déconnectable est du genre à tourne-vis