Brevet FR2369501A1 — publié le 19780526

t' invention se rapporte à un dispositif d'équilibrage de la pression dans le générateur de vapeur d'une centrale en cas de rupture d'une canalisation de vapeur vive ou d'eau d'alimentation, ce générateur de vapeur comprenant un faisceau de tubes qui est entouré d'une enveloppe guide cylindrique formant avec l'enceinte du générateur-une chambre annulaire qu'une cloison perpendiculaire à l'enveloppe guide subdivise en une chambre d'entrée d'eau d'alimentation et une chambre de sortie de la vapeur vive. Les réflexions sur les mesures de sécurité à prendre dans une centrale mènent à inclure la rupture de la canalisation d'eau d'alimentation arrivant au générateur de vapeur ou de la canalisation de vapeur vive qui en sort dans le nombre des cas possibles de défaillance d'une centrale de production de vapeur.En admettant qu'il règne en service normal une pression uniforme d'environ 75 bars dans les chambres séparées par une cloison, de grandes pressions différentielles apparaissent en cas de rupture dlune canalisation d'eau d'alimentation ou d'une canalisation de vapeur vive et peuvent provoquer des dégâts importants aux éléments internes du générateur de vapeur L'invention a donc pour objet une disposition permettant d'établir un équilibre de pression par des moyens simples en cas de défaillance de ce genre avant que de trop grandes pressions différentielles ne provoquent des dégâts. Selon une particularité essentielle de l'invention, la cloison comporte plusieurs trous de décharge de sécurité, dont chacun est équipé d'un obturateur, certains de ces obturateurs, en nombre librement adopté, ne s'ouvrent que vers la chambre d'entrée d'eau d'alimentation, les autres obturateurs ne s, ouvrant que vers la chambre de sortie de vapeur vive et, en cas d'apparition d'une pression différentielle déterminée, les obturateurs tournés vers le coté de la basse pression s 'ouvrent Selon un mode de réalisation avantageux, conforme à l'invention, les obturateurs sont conformés en clapets montés sur charnière. Lorsque l'équilibre des pressions a été rétabli, leur poids propre et/ou la force de ressorts remettent les clapets en position de fermeture. Il est ainsi certain qu'après que la pression stest rééquilibrée, l'évacuation nécessaire de la chaleur résiduelle du caloporteur circulant dans le faisceau de tubes peut s'effectuer en dérivation sur la canalisation rompue d'eau d'alimentation ou de vapeur vive. En variante de réalisation de l'invention, les obturateurs sont des membranes d'éclatement. Selon un mode de réalisation conforme à l'invention, un canal constituant un passage de décharge de sécurité relie les chambres d'entrée d'eau d'alimentation et de sortie de vapeur vive. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale schématique d'un générateur de vapeur équipé d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une coupe axiale partielle d'un générateur de vapeur équipé d'une variante de réalisation du dispositif de l'invention la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne A - A de la figure 1 ; et les figures 4 et 4a sont des coupes axiales partielles schématiques à échelle très agrandie,montrant un obturateur d'un trou de décharge de sécurité. La figure 1 représente un générateur de vapeur 1 traversé par un caloporteur. Le caloporteur pénètre dans le générateur par une tubulure 2, circule dans un faisceau de tubes 3 représentés par un unique tube 4, et quitte le générateur par la tubulure de sortie 5. Une enveloppe guide cylindrique 6 entoure le faisceau de tubes 3 de manière à créer une chambre annulaire entre elle et l'enceinte 7 du générateur. Une cloison 9 perpendiculaire à l'enveloppe guide 6 subdivise la chambre annulaire de manière à former une chambre 10 d'entrée d'eau d'alimentation et une chambre 11 de sortie de vapeur vive. L'eau d'alimentation arrive dans le sens de la flèche 12 par une canalisation 13 dans la chambre 10 et se transforme le long du faisceau de tubes 3 en vapeur qui passe par la chambre 11 et sort dans le sens de la flèche 14 par une canalisation 15 qui la dirige sur une turbogénératrice non représentée. La cloison 9 comporte de multiples trous 16, 16a de décharge de sécurité qui sont obturés par des clapets 17, 18, le clapet 17 s'ouvrant vers la chambre 11 de sortie de vapeur et le clapet 18 s'ouvrant vers la chambre 10 d'entrée d'eau d'alimentation. Un ressort de traction 19, qui compense au moins le poids du clapet 18, attire ce dernier contre la cloison 9. Aucun ressort de traction n'est nécessaire pour le clapet 17, car son poids propre le met en position de fermeture. La force du ressort et le poids du clapet sont calculés de manière qu'en cas d'apparition d'une certaine pression différentielle (par exemple de 10 bars) entre les chambres 10 et 11, les trous 16 ou 16a de décharge de sécurité sont dégagés. Dès que l'équilibre de pression entre ces chambres est rétabli, le poids propre et/ou la force du ressort de traction remet les clapets ouverts en position de fermeture. Le clapet 17 retombe par son poids propre de la position "17a" en position de fermeture, tandis que la force du ressort de traction 19 provoque le mouvement de fermeture du clapet 18.Bien entendu, les trous de décharge de sécurité 16, 16a peuvent aussi être obturés par des membranes d'éclatement qui, en cas d'apparition d'une pression différentielle déterminée, s'ouvrent vers le côté basse pression. Des regards 20 fermés par des plaques 21 permettent les contrôles de remi-se en état du dispositif de l'invention. Dans le mode de réalisation de la figure 2, deux cloisons 9a, 9b montées perpendiculairement à l'enveloppe guide forment une chambre annulaire 22 trouvant une application qui n' entre pas dans le cadre de l'invention. La liaison nécessaire entre la chambre 10 d'arrivée d'eau d'alimentation et la chambre 11 de sortie de vapeur vive est établie dans ce cas par des canaux de raccord, par exemple des tuyaux 25. Les ouvertures de décharge de sécurité 16, 16a ainsi réalisées sont fermées au niveau de la cloison 9a par les clapets 17 et au niveau de la cloison 9b par les clapets 18. La figure 3 illustre la disposition des trous de décharge de sécurité 16, 16a ainsi que les clapets 17 et 18. Ces clapets 17, 18 s'ouvrant en sens opposés alternent dans la séquence de la disposition de cet exemple de réalisation. Les figures explicatives 4 et 4a représentent un clapet 18 formant l'obturateur d'un trou 16a de décharge de sécurité. La figure 4 représente un clapet 18 en position d'ouverture et la figure 4a représente ce mame clapet en position de fermeture. Le trou de passage 16a comporte comme le clapet 18 une surface d'étanchéité formée d'un chanfrein 26. Le clapet 18 est articulé sur un support 24. Le clapet 18 peut être rabattu vers une butée 25 fixée sur l'enveloppe guide 6 après qu'à été surmontée la force du ressort de traction 19 fixé sur ce clapet 18, d'une part, et sur la cloison 9, d'autre part. Le mode de fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant En cas de rupture de la canalisation 13 d'eau d'alimentation, la pression qui règne dans la chambre 10 d'arrivée d'eau est inférieure à celle qui règne dans la chambre 11 de sortie de la vapeur vive. En conséquence, le clapet 18 se rabat à la position 18a, de sorte que l'équilibre de pression se rétablit par le trou 16a de décharge de sécurité. En cas de rupture de la canalisation 15 de vapeur vive, la pression qui règne dans la chambre 11 de sortie de cette vapeur est inférieure à celle qui règne dans la chambre 10 d'arrivée d'eau. Le clapet 17 bascule alors à la position 17a, de sorte que l'équilibre de pression peut s'établir par le trou 16'de décharge de sécurité. Le dispositif ainsi réalisé est donc simple et interdit l'apparition de fortes pressions différentielles dans les générateurs de vapeur du type spécifié. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'équilibrage de pression dans le générateur de vapeur d'une centrale en cas de rupture de la canalisation de vapeur vive ou de la canalisation d'eau d'alimentation, le générateur de vapeur comprenant un faisceau de tubes entouré par une enveloppe guide cylindrique qui forme avec l'enceinte du générateur une chambre annulaire qu'une cloison perpendiculaire à l'enveloppe guide subdivise en une chambre d'arrivée d'eau d'alimentation et en une chambre de sortie de vapeur vive, dispositif caractérisé en ce que ladite cloison (9 9a, 9b) comporte plusieurs trous de décharge de sécurité (16, 16a) dont chacun est équipé d'un obturateur, certains des obturateurs en nombre librement adopté ne s'ouvrent que vers ladite chambre (10) d'arrivée d'eau d'alimentation, les autres obturateurs ne s'ouvrant que vers la chambre (11) de sortie de vapeur vive et,en présence d'une pression différentielle déterminée, les obturateurs tournés vers le côté basse pression s'ouvrent 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les obturateurs sont conformés en clapets (17, 18) montés sur charnière. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ee que le poids propre et/ou la force de ressorts (19) remet les clapets (17, 18) en position de fermeture après que l'équilibre des pressions s'est rétabli. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les obturateurs sont des membranes d'éclatement. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un canal (23) constituant un passage de décharge de sécurité (16, 16a) relie la chambre (10) d'arrivée d'eau d'alimentation et la chambre (11) de sortie de la vapeur vive