Brevet FR2390807A1 — publié le 19781208

La-présente invention concerne les réac.teursnucléaires et a notamment pour objet un circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles placés dans les enceintes d'un réacteur nucléaires Le but du système de refroidisssement est de refroidir le groupe d'assemblages combustibles placés non seulement dans la zone active du réacteur-nucléaire, mas aussi dans l'enceinte de stockage, dans le=cas de stockage des assemblages combustibles usés. On connais; un circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles dans la zone active d'un réacteur à l'aide d'un caloporteur (eau) remplissant la cuve du réacteur jusqu'à un niveau situé au-dessus de la partie active des assemblages combustibles. Le circuit de refroidissement comprend une conduite amenée du caloporteur dans l'enceinte et une conduite d'évacuation du caloporteur de l'enceinte. Le caloporteur refroidi au préalable-- est amené à lten- ceinte par le bas su moyen d'une conduite d'amenée du caloporteur adjacente au fond de l'enceinte, lèche en les refroidissant les éléments combustibles se trouvant dans les assemblages et, s'étant ainsi réchauffé, est évacué de l'enceinte par la conduite d'évacuation, qui est adJacente à la cuve au-dessus du niveau de la partie active des assemblages combustiblest On cennait un dispositif pour lé stockage prolongé des assemblages combustibles usés, dans lequel le refroidissement du groupe- d'assemblages combustibles s'effectue d'une manière analogue à celle décrite plus haut, à l'aide d'un caloporteur consistant en de l'eau qui est amené dans le fond du dispositif par une conduite d'amenée du -caloporteur dans l'enceinte, remplit la cuve et en est évacué par une. conduite d'évacuation du caloporteur de l'enceinte, adjacente à la cuve du dispositif au-dessus du niveau de la partie active des assemblages combustibles. Toutefois, un tel système pressente un inconvénient notable, consistant én ce qu'en cas dé rupture de la conduite amenant le caloporteur- ou de défaillance du clapet de retenue lors de l'arrêt de la pompe refoulant le caloporteur vers l'enceinte, le caloporteur- s'échappe -dé l'enceinte, ce qui provoque une panne du réacteur nucléaire (avarie). L'objectif de l'invention est de créer un circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles placés dans les enceintes d'un réacteur nucléaire, qui préviendrait l'échappeient du caloporteur de l'enceinte en cas de rupture de la conduite- d'amenée du caloporteur. La solution consiste en ce que, dans le circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles placés dans les enceintes d'un réacteur nucléaire, du type comprenant une conduite d'amenée du caloporteur dans le fond de l1enceinte1 ledit caloporteur remplissant l'enceinte jusqu'à un niveau situe au-dessus de la partie active des assemblages combustibles, et une conduite d'évacuation du caloporteur de l'enceinte, d'après l'invention une partie de la conduite amenant le caloporteur est située à l'intérieur de l'enceinte et s'étend du niveau du caloporteur jusqu'au fond de l'enceinte, et dans cette partit de la conduite, au-dessus du niveau de la partie active des assemblages combustibles, est percé un trou dans lequel le gaz se trouvant au-dessus du caloporteur entre en cas d'abaissement du niveau du caloporteur. Un tel circuit de refroidissement du groupe d'assembla combustibles prévirent l'échappement du caloporteur de I'enceintc dans laquelle se trouvent les assemblages combustibles, en cas de rupture, au-delà de 1' enceinte, de la conduite amenant le caloporteur au-dessous du niveau de la partie active des assemblages combustibles, aussi aucune avarie ne peut se produire, car après la rupture de la conduite le niveau du caloporteur dans l'enceinte ne s'abaisse pas ou ne s'abaisse que jusqu'au niveau du trou percé dans la conduite, après quoi le gaz se trouvant au-dessus du niveau du caloporteur entre dan la conduite et coupe la veine de caloporteur qui y circule, en prévenant dans cette conduite la baisse de pression qui pourrai provoquer l'échappement du caloporteur. D'autres avantages du circuit-de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles sont mis en évidence dans la description détaillée qui va suivre. Dans ce qui suit l'invention est expliquée par la description d'exmples de réalisation non limitatifs illustrds par le dessin unique annexé dans lequel~: - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un barillet de stockage des assemblages combustibles usés, avec un circuit de refroidissement dont la conduite d'amenée du caloporteur se trouve auprès de la paroi de la cuve, d'après l'invention (coupe longitudinale) - la figure 2 représente une vue d'ensemble d'un barillet avec une conduite d'amenée du caloporteur situee dans l'axe du barillet d'après l'invention (coupe longitudinale). Le circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles placés dans le barillet de stockage des assemblages combustibles usés comprend une conduite 1 (figure 1) amenant le caloporteur 2 dans la cuve 3 du barillet. Le caloporteur 2 est constitué de sodium remplissant la cuve 3 jusqu'à un niveau 4 situé au-dessus du niveau de la partie active des assemblages combustibles 5. Les assemblages combustibles 5 sont placés dans les fourreaux tubulaires 6 du barillet 7, lequel est fixé sur un axe 8 le faisant pivoter lors de l'échange des assemblages combustibles 5. A cet effet, l'axe 8 est guidé à une extrémité par une douille 9 et prend appui à son autre extrémité sur le bouchon (couvercle) Il par l'intermédiaire d'un roulement 10. La partie de la conduite 1 d'amenée du caloporteur 2 qui est située à l'intérieur de la cuve 3, auprès de la paroi de celle-ci, s'étend depuis le niveau 4 jusqu'au fond de la cuve 3. Dans cette partie de la conduite 1, auprès du niveau 4 du caloporteur 2, est percé un trou 12. Ouand- le niveau 4 du caloporteur 2 descend au-dessous du niveau du-trou 1-2, le gaz se trouvant dans la cuve 3 au-dessus du niveau 4 du caloporteur 2 entre dans le trou 12. Dans la cuve 3 du barillet, auprès du niveau 4, est percé un trou 13 auquel est raccordée la conduite 14 d'évacuation du caloporteur 2 de l'enceinte du barillet. Le refroidissement du groupe d'assemblages combustibles 5 dans le barillet s'effectue de la façon suivante. Le caloporteur 2 (sodium) refroidi au préalable arrive par la conduite I d'amenée du caloporteur 2 dans le fond de la cuve 3 du barillet et remplit la cuve 3 jusqu'au niveau 4 situé au-dessus du niveau de la partie active des assemblages combustibles 5. Après avoir refroidi ceux-ci, le caloporteur 2 réchauffé est évacué de la cuve 3 du barillet par la conduite d'évacuation 14. En cas de rupture, au-delà de la cuve 3, de la conduise 1, amenant le caloporteur 2 au-dessous du niveau de la partie active des assemblages combustibles 5, le niveau 4 du caloporteur 2 (sodium) dans la cuve 3 ne descend pas ou ne descend que jusqu'au niveau du trou 12. Le gaz se trouvant au-dessus du niveau du sodium entre à travers le trou 12 dans la conduite 1 d'amenée du caloporteur et prévient l'échappement du sodium de la cuve 3 du barillet. La rupture de la conduite 1 d'amenée du caloporteur ne provoque donc pas d'avarie, car les assemblages combustibles 5 sont refrcDdis grtce à la circulation naturelle du sodium à l'intérieur de la cuve 3 jusqu'à leur extraction. La figue 2 représente une seconde variante de disposition à l'intérieur de la cuve de la conduite 1 amenant le caloporteur 2. Le tube 15 de cette conduite passe à travers un trou pratiqué dans le fond de la cuve 3 et entre dans l'axe creux 16, où il monte jusqu'au niveau 4. L'axe creux 16 comporte auprès du fond de la cuve quatre trous 17 pour l'admission du sodium dans le fond de la cuve 3. L'axe creux 16 comporte en outre auprès du niveau 4 un trou 18. Un bout de l'axe 16 est guidé par une douille 19, son autre bout prenant appui par l'intermédiaire d'un roulement 20 sur le couvercle 21. Le sodium refroidi arrivant par le tube 15 de la conduite 1 d'amenée du caloporteur 2 dans l'espace entre le tube 15 et la paroi de l'axe 16 passe par les trous 17 et arrive dans le fond de la cuve 3 du barillet, puis le sodium monte en refroidissant le groupe d'assemblages combustibles 5. Ensuite le sodium sort par le trou 13 dans la conduite 14 d1 évacuation. En cas de rupture de la conduite 1 d'amenée du caloporteur 2, le niveau 4 du caloporteur 2 ne peut descendre audessous du niveau de la tranche supérieure du tube 15. Un tel circuit de refroidissement des assemblages combustibles, tout en étant de réalisation simple, assure le refroidissement desdits assemblages-combustibles par circulation naturelle du caloporteur en cas de rupture de la conduite amenant le caloporteur. Bien entendu, l'invention -n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés-qui n'ont été donnés qutà titre d'exemple. En particulier, elle-comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi qué. leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E R D I C A T -I O N Circuit de refroidissement du groupe d'assemblages combustibles placés dans les enceintes dtun réacteur nucléaire, du type comprenant une conduite d'amenée du caloporteur dans le fond de l'enceinte, ledit caloporteur remplissant ladite enceinte jusqu'à un niveau situé au-dessus de la partie active des assemblages combustibles, et une conduite d'évacuation du caloporteur de ladite enceinte, caractérisé en ce qu'une partie de la conduite d'amenée du caloporteur ssétend à l'in térieur de ltenceinte du réacteur depuis le niveau dudit caloporteur jusqu' au fond de ladite enceinte, et que, dans cette partie de la conduite dtasenée, au-dessus du niveau de la partie active des assemblages coabustibles, est ménagé un trou par lequel le gaz se trouvant au-dessus du caloporteur entre dans ladite conduite d'amenée quand le niveau du caloporteur descend Jusqu'au niveau dudit trou.