Brevet FR2537325A1 — publié le 19840608

La présente invention concerne des réacteurs nucléaires dans lesquels l'assemblage combustible est disposé dans un caisson de béton Un exemple de réacteur nucléaire de ce type est un réacteur à neutrons rapides refroidi par un métal liquide Un autre exemple est un réacteur nucléaire refroidi par un gaz, à neutrons rapides ou à neutrons thermiques Dans le premier cas, un assemblage combustible est disposé dans une cuve principale contenant un métal liquide, logée dans une enceinte de béton, la chaleur étant transmise du combustible au métal liquide puis de celuici à des générateurs de vapeur par l'intermédiaire d'échangeurs de chaleur Dans le dernier cas, un assemblage est supporté dans un caisson sous pression de béton précon- traint et un gaz de refroidissement circule entre l'assemblage combustible et les générateurs de vapeur afin qu'il leur transmette de la chaleur Dans les deux cas, une isolation thermique doit être disposée afin qu'elle protège le béton Dans le premier exemple, le toit de l'enceinte ainsi que les côtés et la base de l'enceinte doivent être protégés Dans le second exemple, le béton du-toit du caisson sous pression ainsi que la paroi et le fond, doivent être protégés. L'invention concerne une telle isolation de toit et non l'isolation-des parois ou de la base de l'enceinte de béton ou du caisson sous pression selon le cas. Une telle isolation thermique est en général suspendue au toit approprié par des tirants ou organes de suspen- sion, et on a déjà proposé -divers dispositifs de compen- sation des variations de dimension d'isolation lors de sa dilatation et sa contraction sous l'action des variations de température, selon l'état de fonctionnement du réacteur On a ainsi déjà proposé la disposition de portées ou de sièges sphériques aux extrémités- supérieure et inférieure à la-fois des tirants ou organes de suspension, mais ces organes risquent de coller et une déformation inacceptable de l'isolation 253 >'t S et/cu des tirants ou des organes de suspension peut se manifester et peut provoquer une séparation de l'isolation du toit. L'invention a pour objet une construction permettant la fixation de l'isolation thermique à la structure d'un toit de béton, présentant moins de risques de détérioration que les dispositifs connus. Selon l'invention, le toit d'une enceinte de béton ou d'un caisson sous pression de réacteur nucléaire a une isolation thermique qui est fixée par suspension par l'intermédiaire de plusieurs organes de suspension, chaque organe étant fixé au toit par une tringlerie à son extrémité supérieure, permettant un déplacement de l'organe de suspension dans deux directions, alors que l'autre extrémité de chaque organe de suspension est destinée à supporter l'isolation thermique par-dessous par un dispositif qui permet un déplacement latéral de l'isolation dans deux directions. L'articulation par tringlerie peut comporter un oeillet ou un crochet placé -sur le toit et destiné à coopérer avec un crochet ou un oeillet constituant l'extrémité supérieurede l'organe-respectif de suspension. Ainsi, les combinaisons à deux crochets, à deux oeillets, à crochet et oeillet ou à oeillet et crochet sont toutes utilisables. De préférence, chaque organe de suspension, lorsqu'il est dans sa position de travail, se loge dans une ouverture formée dans l'isolation, l'extrémité inférieure de l'organe de suspension portant un ensemble constituant le dispositif précité et placé au contact de la partie de la face inférieure de l'isolation qui entoure l'ouverture d'une manière telle que l'isola- tion puisse se déplacer latéralement avec l'organe de suspension, en évitant tout mouvement de basculement de l'isolation, pouvant provoquer sa déformation. A cet effet, l'ensemble comprend trois éléments dont le premier est articulé sur l'organe de suspension afin qu'il puisse pivoter dans une direction, le second élément étant articulé sur le premier de manière qu'il puisse pivoter dans une seconde direction, le premier élément ayant une face supérieure conique ou dégagée, destinée à être au contact de la face inférieure de l'isolation, la surface étant plane, et le troisième élément étant un dispositif destiné à retenir le premier et le second élément à un emplacement axial et angulaire convenable sur l'organe de suspension. D'autres caractéristiques et avantages d'un mode de réalisation de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une élévation latérale en partie en coupe médiane d'une portion d'une isolation de toit selon l'invention; et la figure 2 est une élévation latérale agrandie d'un détail de la figure 1. Les dessins représentent sous forme partielle et schématique, un mode de réalisation d'isolation thermique portant la référence générale 1 et comprenant par exemple un empilement d'éléments 2 montés sur le toit d'une enceinte ou d'un caisson de béton sous pression, la référence 3 désignant soit le béton lui-même soit une membrane métallique recouvrant le béton, selon la nature du réacteur nucléaire considéré Le montage est réalisé par plusieurs organes de suspension dont l'un, représenté sur les dessins, porte la référence 4 Chaque organe 4 de suspension est allongé, est formé d'un métal, a de préférence une section circulaire, et comporte une extrémité 5 en forme de crochet destinée à coopérer avec un oeillet 6 qui peut faire partie d'un boulon à oeillet enrobé-dans le béton ou soudé à la membrane Dans des variantes non représentées, l'extrémité 5 peut avoir un oeillet qui coopère avec l'oeillet 6, ou ce dernier peut être remplacé par un crochet et peut être au contact de l'extrémité supérieure 5 en forme de crochet d'un organe 4 de suspension ou d'un oeillet formant l'extrémité supérieure de cet organe Ces quatre variantes donnent à chaque organe 4 de suspension une grande liberté de déplacement par pivotement dans deux directions. L'isolation thermique 1 comporte un certain nombre d'ouvertures 7 à raison d'une par organe-4 de suspension, comprenant une partie 8 de diamètre relativement grand, laissant de la place pour l'ensemble crochet-oeillet ou pour des organes correspondants, et une partie 9 de plus Petit diamètre destinée à loger la partie intermédiaire de l'organe respectif 4 de suspension Un revêtement 10 est placé dans les parties 8 et 9 L'ouverture 7 passe aussi à travers une chemise 11 qui forme l'extrémité inférieure de l'isolation thermique 1 Cette dernière est avantageu- sement sous forme d'éléments séparés adjacents (non représentés) qui se recouvrent ou sont imbriqués afin que les points chauds et les concentrations de rayon- nement soient évités. L'extrémité inférieure de chaque organe 4 de suspension porte un ensemble composite 12 comprenant trois éléments 13, 14, 15 respectivement Le but de l'ensemble composite 12 est de retenir l'isolation thermique sur la toiture d'une manière qui évite les déformations excessives lorsque la température ambiante varie, par exemple pendant les différents états de fonctionnement du réacteur nucléaire, notamment l'arrêt, le fonctionnement normal avec création d'énergie (lorsque la température ambiante peut varier au-delà d'une plage relativement étroite suivant la charge ou la puissance du réacteur) et la présence de conditions de panne L'élément 13 est formé d'un cylindre creux ayant une nervure 16 dans une direction et des trous opposés 17 placés de part et d'autre de la nervure 16 et correspondant à des trous 18 de la chemise 11, un goujon 19 étant placé dans chaque paire de trous 25378 t 5 17, 18 entre l'élément 13 et la chemise 11 L'élément 14 qui est un autre cylindre creux ayant une nervure dans une direction, des trous opposés 21 placés de part et d'autre de la nervure 20 et alignés sur des trous 22 de la partie inférieure de l'élément 13, et des goujons 23 disposés dans les trous 21, 22 entre les éléments 13 et 14, est placé sous l'élément 13 La nervure 16 est décalée de 90 par rapport à la nervure 20, et chaque paire de trous 17, 18 est décalée à 90 par rapport à chaque paire de trous 21, 22 comme le montrent les dessins Le-troisième élément de chaque ensemble composite 12 est un écrou qui coopère avec un filetage 24 de l'extrémité inférieure de l'organe respectif 4 de suspension et destiné à soutenir l'ensemble composite en position de travail, à la fois axialement et angulairement de manière que la nervure 16 soit au contact de la partie de la chemise i 1 qui entoure l'ouverture respective 7, la nervure 20 étant au contact de la face inférieure de l'élément 13 si bien que les goujons'19 et 23 sont retenus dans les paires de trous correspondantes. L'écrou 15 peut être soudé dans la position de fonction- nement comme représenté. Chaque ensemble composite 12 permet à l'isolation 1 de se déplacer latéralement sans pivoter, sous l'action des forces de dilatation ou de contraction thermique. La possibilité de déplacement latéral de l'isolation sans pivotement évite l'application de contraintes à l'isolation et contribue ainsi beaucoup à lui donner une longue durée de vie sans défaillance. REVENDICATIONS l Réacteur nucléaire ayant une enceinte ou un caisson sous pression formé de béton, le toit ayant une isolation thermique ( 1) fixée par suspension à l'aide de plusieurs organes ( 4) de suspension, caractérisé en ce que chaque organe de suspension ( 4) est fixé au toit par une tringlerie articulée à son extrémité supérieure et qui permet le déplacement de l'organe ( 4) de suspension dans deux directions, l'extrémité inférieure de chaque organe de suspension supportant l'isolation thermique pardessous à l'aide d'un dispositif ( 12) qui permet un déplacement latéral de l'isolation dans deux directions. 2 Réacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tringlerie d'articulation comprend un oeillet ou un crochet ( 6) placé sur le toit et disposé au contact d'un crochet ou d'un oeillet ( 5) formant l'extrémité supérieure de l'organe respectif de suspen- sion ( 4). 3 Réacteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque organe de suspension ( 4) occupe une ouverture ( 7) formée dans l'isolation ( 1), l'extrémité inférieure portant un ensemble ( 12 > formant le dispositif de support et qui est placé au contact de la partie de la surface inférieure de l'isolation qui entoure l'ouverture ( 7) de manière que l'isolation ( 1) puisse se déplacer latéralement avec l'organe de suspension ( 4) tout en évitant tout pivotement de l'isolation. 4 Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit ensemble comporte trois éléments, le premier ( 13)étant articulé sur l'organe de suspension afin qu'il puisse pivoter dans une direction, le second ( 14) étant articulé sur le premier élément afin qu'il puisse pivoter dans une seconde direction, le premier élément ayant une face supérieure conique ou dégagée destinée à coopérer avec la face inférieure de l'isolation 2537 F 25 dont la surface est continue, et un troisième élément ( 15) constitué par un dispositif destiné à retenir le premier et le second élément enposition axiale et angulaire convenable sur l'organe de suspension.