Brevet FR2415732A1 — publié le 19790824

La présente invention est relative à un perfectionnement apporté aux circuits de pompage d'un fluide sous prespion, notamment aux circuits de pompage du fluide de refroidissement d'un réacteur nucléaire assurant, au moyen de pompes mécaniques, la circulation de ce fluide entre le coeur du réacteur et au moins un générateur de vapeur, ce dernier pou vant etre situé å l'intérieur ou a' l'extérieur d'une enceinte de protection contenant le coeur. On sait que les impératifs de sûreté d'une installation nucléaire Imposent en particulier de maintenir un débit minimal du fluide de refroidissement du coeur, meme en cas de panne brutale sur les pompes de circulation. En règle générale, cette circulation est assurée par au moins deux pompes entra;- nées par des moteurs électriques indépendants et montés en pa allèle. Dans ces conditions, deux causes essentielles de pannes peuvent survenir, soit d'origine électrique, soit d'origine mécanique. En cas d'interruption du courant électrique sur les moteurs d'entralnement, les deux pompes ne sont plus entra;- nées ; toutefois, dans cette hypothèse, on peut encore maintenir un débit minimal de circulation du fluide de refroidisse- ment, en donnant aux pompes une inertie suffisante, soit directement en ce qui concerne leur partie tournante, soit grace a' un alternateur disposé en aval et monté sur le meme axe. Dans ce premier cas, on dispose habituellement d'un temps suffisant pour arreter le réacteur avant que la diminution du refroidissement n'ait été préjudiciable. En revanche, lors d'une panne d'origine mécanique se produisant sur une seule pompe, cette derniere est arretée très brutalement. Une partie importante du débit refoulé par l'autre pompe risque alors, en l'absence de moyens appropriés, de cir- culer en sens inverse du sens normal a' travers la première. Pour pallier cet t inconvénient, un moyen classique consiste è monter en aval de chaque pompe un clapet anti-retour.Toutefois, les exigences tres strictes de la sfireté nucléaire amènent a' considérer de tels clapets comme insuffisamment fiables ; de plus, ces clapets introduisent en marche normale une perte de charge complémentaire et désavantageuse sur le refoulement des pompes, La présente invention se rapporte à un perfectionnement qui permet d'éviter qu'en cas de panne zecanique sur une des pompes du circuit et d'arrêt brutal de cette pompe, une partie importante du débit du fluide de refroidissement ne circule en sens inverse du sens normal à travers la pompe arretée, ce résultat étant obtenu grace a' un moyen simple ne mettant en oeuvre aucune pièce en mouvement et n'introduisant pas, sur le refoulement des pompes en marche normale, une perte de charge préjudiciable. A cet effet, le perfectionnement considéré, adapté notamment à un circuit de fluide de refroidissement dlun réacteur nucléaire comportant au moins deux pompes mécaniques montées en parallèle, se caractérise en ce qu'il consiste à monter dans ledit circuit et en aval des pompes par rapport au sens de circulation un clapet hydraulique anti-retour, comprenant un embout de raccordement individuel avec chacune des sorties des pompes de circulation et un collecteur commun disposé dans le prolongement des embouts et profilé en tuyère convergente-divergente. Grâce à ces dispositions, lorsqu'une pompe est arrêtée, la pression statique du fluide de refroidissement en amont des pompes peut etre réglée pour etre voisine de celle qui règne au niveau du col de la tuyère, empechant ou limitant l'inver- sion du sens normal de circulation du fluide. D'autres caractéristiques d'un circuit de pompage du fluide de refroidissement d'un réacteur nucléaire, établi conformément a' à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit de deux exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 est un schéma de principe d'un circuit de pompage muni d 'un clapet hydraulique anti-retour selon l'invention, - les Fig. 2 et 3 sont des vues schématiques en perspective partiellement arrachée de deux variantes de réalisation d'un tel clapet hydraulique Sur le schéma de la Fig. 1, la référence 1 désigne le circuit d'un fluide de refroidissement du coeur 2 d'un réacteur nucléaire.Ce fluide ayant acquis des calories à la traversée de ce coeur est envoyé vers un ensemble générateur de vapeur 3, puis à la sortie de celut-ci, est repris dans le circuit 1. De façon à assurer l'écoulement du fluide avec la fiabilité suffisante, on dispose sur ce circuit et à la sortie du générateur 3, au moins deux pompes de circulation respectivement 4 et 5, montées en parallèle et dont les sorties ou con- duites de refoulement sont raccordées à un clapet hydraulique anti-retour selon l'invention. Celui-ci est agencé de telle sorte qu'à l'entrée dans le clapet, les débits provenant de chacune des pompes soient recueillis séparément et que, à la Sortie de ce meme clapet, ces débits soient réunis et renvoyés dans le circuit 1. Dans 1' exemple de réalisation plus spécialement considéré sur la Fig. 2, qui correspond au montage du clapet anti-retour du schéma de la Fig. 1, le clapet 6 comporte un corps tubulaire 7 muni de deux embouts de raccordement, respectivement 8 et 9, reliés aux conduits de refoulement 4a et 5a des pompes 4 et 5. Les débits provenant de ces pompes sont réunis dans le corps 7 qui présente, dans le prolongement de ces emboutis, la forme d'une tuyère avec une partie convergente 10, un col 11 et une partie divergente 12.Dans ces conditions, la pression statique à la sortie de la partie convergente 10 peut entre réglée pour etre, en cas d'arrêt d'une des pompes, voisine de la pression en amont des pompes, de façon à empêcher oua limiter le retour d'une partie importante du débit de l'autre pompe en sens inverse du sens d'écoulement normal. Dans la variante selon la Fig. 3, le corps 7 du clapet anti-retour est réuni à quatre tubulures, respectivement 13, 14, 15 et 16 permettant le montage sur le circuit de quatre pompes (non représentées). Uh avantage secondaire procuré par l'utilisation du clapet hydraulique selon l'invention réside dans la possibilité d'effectuer, en mesurant la pression aux deux extrémités de la partie divergente de la tuyère, un contrSle précis du débit de refoulement des pompes. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite ni à l'application plus spécialement mentionnée cidessus, ni aux deux exemples de réalisation décrits et représentés ; elle en embrasse au contraire toutes les i,a- riantes. REYENDICATION Perfectionnement aux circuits de pompage d'un fluide sous pression, notamment aux circuits de pompage du fluide de refroidissement d'un réacteur nucléaire, comportant au moins deux pompes mécaniques montées en parallèle, caractérisé en ce qu'il consiste à monter dans ledit circuit et en aval des pompes par rapport au sens de circulation un clapet hydraule que anti-retour, comprenant un embout de raccordement individuel avec chacune des sorties des pompes de circulation et un collecteur commun disposé dans le prolongement des embouts et profilé en tuyère convergente-divergente.