Brevet FR2538153A1 — publié le 19840622

L'invention concerne un mécani-sme de sûreté de la fermeture d'un dispositif de décharge à action rapide, qui est utilisé particulièrement dans le système de protection contre les avaries d'un générateur de vapeur dans les centrales nucléaires à réacteur rapide refroidi au sodium. Il a pour rôle de fermer immédiatement le passage du caloporteur ou réfrigérant dans la conduite d'entrée et la conduite de sortie tout en ouvrant simultanément et synchroniquement l'évacuation du caloporteur et l'évacuation de la réaction du caloporteur avec lleau et la vapeur dans la conduite d'évacuation. On connait jusqu'à maintenant des dispositifs de maintien de pression de ce genre, par exemple les membranes à auto-rupture complétées par les robinetteries de fermeture sur les conduites principales d'entrée et conduites de sortie, qui permettent de séparer le générateur de vapeur du reste du circuit. Un système perfectionné de protection contre les avaries d'un générateur de vapeur est celui qu'offrent les dispositifs à action rapide spéciaux, mais il n'apporte de solution qu'au problème de fermeture d'un type de vanne dans un mode de construction différent. Dans toutes ces solutions, on est affronté à des difficultés concernant le dimentionnement de la commande de fermeture, ce qui exclut leur utilisation pour les grands diamètres intérieurs.Dans d'autres modes de réalisation connus de la fermeture rapide, il est également apporté une solution au problème du trop-plein, ce qui signifie que la fermeture de la conduite principale de sodium et l'ouverture de l'entrée du récipient de séparation s'effectuent simultanément, provoquant ainsi la décharge de la partie correspondante du générateur de vapeur. A titre d'exemple, dans la demande de brevet CSSR 5273-76-, il est prévu que, sur une tige de traction commune qui est actionnée par un ressort au moyen d'un électroaimant, est monté le boisseau du robinet de fermeture du circuit de sodium ainsi qu'un couteau cylindirque pour couper la membrane de séparation, qui libère la tubulure de trop-plein pour l'évacuation des gaz perdus radioactifs dans les récipients de séparation ou dans la conduite de décharge.L'inconvénient de ce dispositif réside dans les difficultés de dimensionnement correct de la commande de fer meture parce que, lors de la coupe de la membrane de séparation, le couteau cylindrique n'a pas à vaincre seulement la résistance de la membrane mais également la pression régnant dans le circuit de sodium ou de vapeur De plus, sous l'effet des hautes températures, la pré-tension du ressort risque de se relâcher mettant ainsi en danger le fonctionnement de la fermeture ou en provoquant même la défaillance. Selon la demande de brevet ESSOR PV6749-80, il est prévu que sont montées dans le corps de dispositif sur la tige de traction, d'une part, la fermeture de la tubulure de sortie et, d'autre part, la cloison de séparation de la tubulure de trop-plein qui est munie d'un ajutage cylindrique dans lequel est monté un prolongement de la tige de traction qui est relié solidairement à la cloison de séparation et est muni d' une butée. Dans l'ajutage est percée une ouverture latérale dans laquelle est dispqsée une butée mobile avec le servomoteur de commande. L'inconvénient de ce dispositif à action rapide est qu'il est destiné à utiliser des membranes à couper de faible diamètre.Lorsqu'on utilise des membranes à grand diamètre avec ce dispositif connu, les dimensions, et par conséquent la masse, croissent énormément et, compte tenu du fait qué l'on utilise un matériau austénitique de haute qualité tant pour la fabrication du corps que pour celle des différentes parties individuelles de la garniture intérieure, il en résulte des coûts de fabrication considérables et un prix de revient élevé. Les inconvénients ci-dessus sont pour l'essentiel éliminés par la présente invention qui concerne un mécanisme de sûreté de la germeture d'un dispositif de décharge à action rapide, lequel est utilisé notamment dans le système de protection contre les avaries d'un générateur de vapeur dans les centrales atomiques à réacteur rapide refroidi au sodium, et qui se compose d'une plaque support sur laquelle est bloqué un couteau et sur laquelle repose la partie centrale d'une membrane à couper qui est maintenue serrée par sa partie périphérique entre le collet du corps supérieur et la douille de guidage montée dans le collet du corps inférieur ; l'invention est caractérisée en ce que la plaque support est munie d'un évidement radial dans lequel sont montés coulissants les cou lisseaux de sécurité qui sont munis d'une part, d'une surface frontale biseautée destinée à coopérer avec une portée oblique formée sur la paroi intérieure du corps inférieur, et, d'autre part, d'une gorge annulaire qui est formée sur la face inférieure des coulisseaux de sécurité et est munie d'un biseau adapté à coopérer avec la sûreté montée sur la tige de traction. Selon un autre point remarquable de l'invention, les coulisseaux de sécurité sont munis sur leur face intérieure d'un trou dans lequel est montée la broche-guide. Selon un autre point -remarquable de l'invention, le corps inférieur est muni dans sa partie supérieure d'un gradin dans lequel est montée la douille de guidage L'davantage offert par l'invention par rapport aux dispositifs de ce genre connus est que l'on dispose ainsi d'un mécanisme de sûreté pour la fermeture d'un dispositif de décharge à action rapide qui permet d'utiliser une membrane à couper de grand diamètre tout en conservant des dimensions de construction et une masse totale du dispositif optimales, ce qui se traduit par une économie en matériau austenitique de haute qualité et en coûts de fabrication. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront, d'ailleurs, de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé représentant schématiquement une coupe longitudinale partielle du mécanisme de sûreté de la fermeture d'un dispositif de trop-plein à action rapide Le mécanisme de sûreté de fermeture de dispositif de trop-plein selon lQinvention est constitué par une plaque support 1 sur l'épaulement supérieur 11 duquel est fixé un couteau 2. I1 comporte de plus une membrane à couper 3 qui est maintenue serrée par sa partie périphérique 32 entre le collet du corps supérieur 4 et la douille de guidage 6 montée dans le gradin 52 du corps inférieur 5 La partie centrale 31 de la membrane 3 est montée sur la plaque support 1. Dans la plaque support 1 est formé un évidement 12 dans lequel sont montés coulissants les coulisseaux de sûreté 7. Le mouvement rectiligne des coulisseaux de sûreté 7 est assuré grâce aux brochesguides 8 qui sont montées à poste fixe dans la paroi frontale 13 de l'évidement 12 radial et libres en mouvement dans les trous 71 des coulisseaux de sûreté 7 Les coulisseaux de sû ret 7 sont appuyes au moyen de la surface biseautée 72 sur la portée oblique 51 formée sur la paroi intérieure du corps inférieur 5. Dans la surface inférieure 73 des coulisseaux de sûreté 7 sont formées des gorges circulaires 74 dont la paroi intérieure 75 est munie d'un biseau 76.Dans la gorge circuit laire 74 est engagée au moyen de son bord supérieur une sûreté 9 en forme de cuvette qui est reliée solidairement à une tige de traction 10 sur laquelle pèse le poids 14. Ainsi est assurée la position de base des coulisseaux de sûreté 7, c' est-à-dire une circulation fermée jusque dans les récipients de séparation ou dans la conduite de décharge Si, en cours de fonctionnement, il est enregistré une penétration d'eau ou de vapeur dans le sodium, un système indicateur non représenté transmet une impulsion électrique au dispositif d'actionnement non représenté de la tige de traction 10, provoquant l'ordre de fermeture de la conduite principale de caloporteur et d'ouverture simultanée de l'ecoule- ment dans la conduite de décharge.Grâce à la libération du poids 14 qui pèse sur la tige de traction 10 est développée une force de déverrouillage nécessaire agissant sur la tige de traction 10. Par suite du mouvement de la tige de traction 10 qui est solidaire de la sûreté 9, -cette sûreté 9 est sortie par son bord supérieur de la gorge circulaire 74 formée dans les différents coulisseaux de sûreté 7. En se retirant, la sûreté 9 exerce une pression par le diamètre intérieur 91 de son bord supérieur sur le biseau 76 qui est formé sur la paroi intérieure 75 de la gorge circulaire 74, de sorte que les coulisseaux de sûreté 7 sont écartés de la portée oblique 51 formée sur la paroi intérieure du corps inférieur 5.De la sorte, la plaque support 1 et les coulisseaux de sûreté 7 sont débloqués et libérés de sorte qu'ales tombent dans le corps inférieur 5. En raison de la libération de la plaque support-l, le couteau 2 agit sur la membrane à couper 3, son action étant renforcée par la pression intérieure du liquide de travail, ce qui provoque le découpage de la membrane à couper 3 et l'ouverture de la fermeture d'écoulement du caloporteur dans la conduite de décharge. Le mouvement du poids 14 et de la plaque support 1 avec les coulisseaux de sûreté 7 est amorti par les appuis élastiques non représentés qui sont montés dans la partie inférieure du corps inférieur 5. L'objet de l'invention qui vient d'être décrit est utilisable pour tous les dispositifs qui font appel aux membranes de sûreté pouvant être coupées mécaniquement, dans les centrales nucléaires et dans l'industrie chimique. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de sûreté pour la fermeture d'un dispositif de décharge à action rapide, qui est utilisé notamment dans les systèmes de protection contre les avaries d'un générateur de vapeur dans les centrales nucléaires avec réacteur rapide refroidi au sodium, et qui est constitué par une plaque support sur laquelle est arrêté de façon fixe un couteau, et sur laquelle repose la partie centrale d'une membrane à couper qui est maintenue serrée par sa partie périphérique entre 1' épaulement du corps supérieur et la douille de guidage montée dans l'épaulement du corps inférieur, caractérisé en ce que la plaque support (1) est munie d'un évidement (12) radial dans lequel sont montés coulissants les coulisseaux de sûreté (7) qui sont munis, d'une part, d'une surface frontale (72) biseautée pour coopérer avec une portée oblique (51) formée sur la paroi intérieure du corps inférieur (5) , et, d'autre part, d'une gorge circulaire (74) qui est formée sur la surface inférieure (73) des coulisseaux de sûreté (7) et est munie d'un biseau (76) adapté à coopérer avec la sûreté (9) montée sur la tige de traction (10). 2. Mécanisme de sûreté pour la fermeture d'un dispositif de décharge à action rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coulisseaux de sûreté (7) sont munis sur leur surface intérieure d'un trou (71) dans lequel est logée la broche-guide (8). 3. Mécanisme de sûreté pour la fermeture d'un dispositif de décharge à action rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps inférieur (5) est muni dans sa partie supérieure d'un gradin (52) dans lequel est logée la douille de guidage (6).