Brevet FR2287752A1 — publié le 19760507

la présente invention concerne un procédé applicable lors de la localisation d'une fuite, le couvercle ayant été enlevé et avec un blindage en eau contre le rayonnement, au niveau de barres combustibles dans un réacteur nucléaire comportant une cuve sous pression et plusieurs ensembles de combustible verticaux disposés dans celle-ci, ensembles qui sont positionnés par leur extrémité supérieure au moyen d'une grille de coeur, avec utilisation d'une cloche qui est munie à son extrémité supérieure d'un orifice de raccordement pour l'injection d'un fluide sous pression, procédé d'après lequel la mise en place de la cloche sur la grille de coeur et l'extraction d'un ensemble de combustible de telle manière que cet ensemble soit entouré par la cloche, ainsi que le refoulement de l'eau de refroidissement du réacteur à l'extrémité supérieure de l'ensemble de combustible au moyen de ladite injection d'un fluide sous pression sont effectués de sorte que l'eau de refroidissement qui se trouve dans l'ensemble de combustible soit empêchée, de façon connue en soir de quitter celui-ci. Un semblable procédé est connu d'après le brevet américain nQ 3 762 993. l'ors de la localisation d'une fuite avec un dispositif selon l'invention, on procède de façon connue en arretant le courant d'eau de refroidissement pour les ensembles de combustible que l'on veut soumettre à un contrôle de fuites. En ce qui concerne l'en- semble ou les ensembles dont les gainages sont éventuellement en dommagés, il se produit alors un enrichissement de l'eau incluse en produits de fission et l'endommagement du gainage peut être mis en évidence en procédant à un examen de radioactivité sur des échantillons d'eau provenant des différents ensembles de combustible. Ordinairement, il est nécessaire d'envoyer des échantillons d'eau de tous les ensembles de combustible à un laboratoire spécialisé, d'où il résulte que le contrôle prend beaucoup de temps. Avec un dispositif selon l'invention, on peut effectuer un examen de radioactivité de manière nouvelle et nettement plus rapide, autrement que par l'examen classique de liteau. 'l'invention est caractérisée par ce qu'une partie importante de l'eau de refroidissement de 11 ensemble de combustible, enrichie en produits de fission, est extraite par pompage de l'en semble de combustible, et en ce que l'eau pompée est traversée et entraînée, à un niveau situé au-dessus de la cloche, par un jet d'une quantité de gaz qui circule dans un système en circuit fermé et qui passe aussi à travers une chambre de mesure pour la mesure de la radioactivité, les gaz de fission se dégageant en majorité de l'eau de refroidissement enrichie à une pression de l'eau qui est inférieure à la plus basse pression de l'eau dans la cloche, La figure 1 montre en coupe verticale la partie supérieure d'un réacteur nucléaire sur lequel on procède à la recherche de fuites au moyen d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 montre en coupe verticale une partie d'un dispositif selon l'invention prévue po-ur la mise en place sur la grille de coeur, ainsi qu'un schéma de circuit pour l'équipement de cette partie. La figure 3 montre une forme de réalisation particulière d'un dispositif selon l'invention, montrant la partie inférieure d'une cloche; un détail est représenté en coupe verticale. a figure 4 est une vue en coupe transversale faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3. Ta figure 5 montre une forme de réalisation qui diffère dans -2wa certaine me3lre de celle qui est représentée sur les figures 1 à 4. Sur les dessins, 1 désigne a cuve sous pression d'un réacteur nucléaire, 2 la grille de coeur du réacteur et 3 une cloche d'aspirati3n qui peut être placée dans la position voulue sur la grille de coeur b moyen d'un grappin télescopique 4 fixé à une rlate-fnrre de service 5. tJn faisceau 6 de câbles hydrauliques et électriques est suspendu a un cible de levage 7 et constitue une ccnnexion entre la cloche d'aspiration 3 et plusieurs armoires de commande 8 qui appartiennent au dispositif. Au dessus de la cuve du réacteur se trouve une masse d'eau 61 servant de protection contre le rayonnement. La cloche d'aspiration 3 représentée sui la figure 2 contient quatre cloches unitaires 9 qui sont prévues pour être utilisées lors d'une recherche simultanée de fuites concernant quatre ensembles de combustibles disposés dans un seul et même cnamp de la grille de coeur. Chacune de ces cloches unitaires 9 est équipée d'un ensemble de préhension 10 manoeuvré à l'air comprimé et chacun de ceux-ci est raccordé à un organe de levage 11 qui se compose d'un cylindre de levage 12 à commande pneumatique, fixé à la cloche d'aspiration, avec une tige creuse de levage 13 ininterrompue. En position coaxiale et centrale par rapport à la tige de levage 13 se trouve une tige de manoeuvre 14 pour l'ensemble de préhension 10. La tige de manoeuvre 14 est commandée par un cylindre pneumatique 15.A leurs extrémités supérieures, les tiges 13 et 14 sont équipées d'indicateurs électriques position, désignés respectivement par 1 6 et 1 7. 18 désigne un anneau de levage pour le grappin télescopique 4. La ligne de tirets 19 indique le bord supérieur d'un ensemble de combustible dans sa position initiale, tandis que 20 représente un ensemble de combustible en position de controle. Une bague d'étanchéité 23 est coincée entre deux brides 21 et 22 et assure par son bord interne ltétanchéité avec la cloche de l'ensemble de combustible 20. La cloche 3 prend appui sur la grille de coeur par des pieds de guidage 37. Sur les figures 3, 4 et 5, les numéros de référence qui sont déjà portés sur les figures 1 et 2 désignent des éléments structurels correspondants. La cloche 3 est munie d'une bride 24 et d'un couvercle 25 qui s'applique de façon étanche sur celle-ci. Le couvercle 25 comporte une ouverture 26 à laquelle est raccordé un tuyau souple 27. L'ouverture 26 communique avec l'espace entouré par une cloche unitaire 9 au moyen d'un passage horizontal 28 qui est creuse dans la bride 24 et s'étend le long du couvercle 25. Un bec 29 est fixé dans la bride 24 et disposé en position pratiquement coa xiale par rapport à l'ouverture 26 dans le couvercle. te bec 29 est raccordé à un tuyau souple d'air comprimé 30 qui est en communica- tion, par l'intermédiaire d'une soupape 32, avec le coté haute pression d'un compresseur d'air 31. Lorsque la soupape 32 est ouverte, du gaz sous pression est injecté par le bec 29 qui, en combinaison avec le passage 28 et le tuyau souple 27, se comporte comme une pompe mammouth. Un mélange d'eau et de gaz parcourt le tuyau souple 27 et l'eau est recueillie dans un séparateur d'eau 33 qui est placé dans une armoire de commande 8 à proximité de la surface du blindage en eau 61 contre le rayonnement. A partir du tuyau souple 27, le gaz de service éventuellement additionné de gaz de fission est pompé au-delà du séparateur d'eau 33 vers une chambre de mesure 34 et à travers celle-ci, cette chambre de mesure étant prévue pour la mesure de la radioactivité du gaz. Puis le gaz de service est refoulé versÉe côté basse pression du compresseur 31, effectuant un mouvement circ-ulaire dans un système de circulation de gaz. En outre, il est prévu un raccord pour -un flacon d'échantillonnage 35 en vue de l'analyse des gaz et un raccord pour un flacon d'échantillonnage 36 en vue de l'analyse de l'eau. A partir de la chambre de mesure 34, le gaz de service est ramené dans le compresseur 31. Comme on l'a mentionné tala page 1, un procédé selon l'invention comprend un refoulement d'eau en soi connu, par l'injection de gaz sous pression par une ouverture pratiquée dans le bord supérieur de la cloche. Il va de soi qu'on peut munir la cloche d'une ouvert-ure spéciale à cet effet, mais on peut aussi utiliser la même ouverture que pour l'aspiration d'eau ultérieure, ce qui signifie, d'après la figure 3, que l'on utilise aussi l'ouver- ture 26 et le tuyau souple 27 lors du refoulement de 11 eau. Ta soupape à de-ux positions 32 ne doit alors pas occuper la position représentée sur lafigure 2, mais l'autre position, ce qui signifie que du gaz sous pression, par exemple de l'azote, est délivré à la cloche 3 à partir d'un réservoir 38 de gaz sous pression. Bu fait que l'on obtient un effet de pompe mammouth, le contact entre eau et gaz de service est extrêmement efficace. A cela s'ajoute que l'eau subit, au cours de son transport, une baisse de pression notable, d'où il résulte que les gaz de fission dissous dans l'eau se dégagent facilement. Le pompage s'effectue tout le temps au moyen d'une meme quantité de gaz de service, contenue dans un système fermé. L'idée de l'invention peut être également réalisée en commençant par pomper l'eau enrichie de gaz de fission à partir de la cloche vers un récipient collecteur à la pression atmosphérique ou sous dépression, disposé opportunément au-dessus de la surface de l'eau et réalisé sous forme de laveur de gaz, puis en faisant circulier à plusieurs reprises à travers le laveur de gaz le gaz de service, c'est-à-dire la quantité de gaz particulière dans laquelle on voudrait avoir en mélange le gaz de fission. Un dispositif pour un semblable procédé est représenté sur la figure 5, où 7 désigne un ensemble de combustible dans la même position et le même état que celui qui est représenté sur la figure 1, 50 désigne un réservoir d'eau, 51 un récipient sous vide et 52 une chambre de mesure de la radioactivité. En outre, le dispositif comprend deux pompes à air 53 et 54, une pompe à eau 55 et cinq soupapes d'arrêt 56, 57, 58, 59, 60. Tout d'abord, l'air est pompé hors du système au moyen d'une pompe à air 53, les soupapes 56, 57, 58 étant ouvertes et la soupape 59 étant fermée. Puis les soupapes 56, 57, 58 sont fermées, la soupapes 59 est ouverte et une pompe blindée 55, contenue dans une canalisation d'eau 60, est mise en marche et emplit d'eau enrichie la majeure partie du réservoir d'eau 50. La soupape 59 est ensuite fermée et les soupapes 57 et 58 sont ouvertes, l'eau enrichie qui se trouve dans le réservoir 50 étant alors mise sous basse pression. Si le récipient sous vide 5f est suffisamment grand et si la pompe à air 56 est suffisamment puissante, cette pression peut être nettement inférieure à la pression atmosphérique normale, si bien que les gaz de fission dissous dans l'eau se dégagent facilement et sont mélangés au résidu d'air contenu dans le système fermé lorsque celui-ci est pompé dans le sens de la flèche au moyen de pompes à gaz 54 et circule à travers le récipient 50 qui est réalisé comme un épurateur à gaz. - REVENDICATIONS 1.- Procédé applicable lors de la localisation d'une fuite, le couvercle ayant été enlevé et avec un blindage en eau contre le rayonnement, au niveau de barres combustibles dans un réacteur micléaire comportant une cuve sous pression et plusieurs ensembles de combustible verticaux disposés dans celle-ci, ensembles qui sont positionnés par leur extrémité supérieure au moyen d'une grille de coeur, avec utilisation d'une cloche qui est munie à son extrémité supérieure d'un orifice de raccordement pour l'injection dS-W-1 fTuiue sous pression, procédé dans lequel la mise en place de la cloche sur la grille de coeur et l'extraction d'un ensemble de combustible de telle maniere que c-et ensemble soit enfermé dans la cloche, ainsi que le refoulement de l'eau de refroidissement du réacteur à l'extrémité supérieure de l'ensemble de combustible au moyen de ladite injection d'un fluide sous pression sont effectués de sorte que l'eau de refroidissement qui se trouve dans l'ensemble de combustible soit empêchée, de façon connue en soi, de quitter celui-ci, caractérisé en ce qu'une partie importante de l'eau de re froidisseinent de l'ensemble de combustible, enrichie en produits de fission, est extraite par pompage de l'ensemble de combustible 20, et en ce que l' eau pompée est traversée et entraînée, à un ni- reau situe:: au-dessus de la cloche 3, par un jet d'une quantité de gaz qui circule dans un système an circuit fermé et qui passe aussi travers "ne chambre de mesure 34 pour la mesure de la radioactivi- téi les gaz de fission se dégageant en majorité de l'eau de refroidissement enrichie à une pression de l'eau qui est inférieure à la plus basse pression de l'eau dans la cloche 3. 2.- Dispositif utilisable pour la localisation d'une fuite, le couvercle ayant été enlevé et avec un blindage en eau contre le rayonnement, au niveau de barres combustibles dans un réacteur nucléaire comportant une cuve sous pression et plusieurs ensembles de combustible verticaux disposés dans celle-ci, ensembles qui sont positionnés par leur extrémité supérieure au moyen d'une grille de coeur 2, avec une cloche 3 qul est munie à son extrémité supérieure d'un orifice de raccordement pour l'injection d'un fluide sous pression et est agencée à son extrémité inférieure en vue de son positionnement sur la grille de coeur 2 et qui est dimensionnée de manière à pouvoir engainer un ensemble de combustible 20, caractérisé en ce qu'il comprendun récipient 33,50 disposé au niveau de la surface du blindage en eau contre le rayonnement, des moyens pour élever par pompage l'eau de refroidissement à partir de l'ensemble de combustible 20 dans ledit récipient, ainsi qu'un système de circulation de ga en circuit fermé qui est équipé d'une pompe à gaz et qui est muni d'une chambre de mesure 34 pour la mesure de la radioactivité du gaz. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloche 3 est munie, à son extrémité supérieure, d'une ouverture 26 et d'un tuyau souple 27 raccordé à celle-ci, le tuyau souple pouvant être inclus dans le système de circulation de gaz, et en ce que ce dernier contient un compresseur 31 dont le côté basse pression est raccordé, par l'intermédiaire d'une chambre de mesure 34 pour la mesure de la radioactivité, à 11 extrémité supérieure du tuyau souple 27 et dont le côté haute pression est raccordé à un bec d'injection 29 qui délivre le gaz sous pression au niveau du tuyau souple 27, le récipient 33 servant de séparateur d'humidité. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cloche 3 est réalisée avec une bride 24 à son extrémité supérieure et est équipée d'un couvercle 25 appliqué sur la bride,l'ouverture 26 étant pratiquée dans une partie du couvercle appliquée sur la bride 24, tandis que le bec d'injection 29 passe à travers la bride et est fixé dans celle-ci. 5.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce--que le récipient 50 est un épurateur à gaz qui est en communi- cation avec l'ensemble de combustible 20 par l'intermédiaire d'une conduite de pompage particulière 60 qui n'est destinée qu'à l'eau.