Brevet FR2562709A1 — publié le 19851011

La présente invention concerne les réacteurs nu- cléaires et en particulier les réacteurs surrégénérateurs à neutrons rapides, refroidis par un métal liquide,dans les- quels un coeur composé d'éléments combustibles est placé dans une cuve contenant un métal liquide et la chaleur déga- gée dans le coeur est extraite par la circulation du métal liquide entre le coeur et un ou plusieurs échangeurs de chà- leur, la cuve étant logée dans une enceinte ayant un toit sur lequel sont montés des blindages, permettant le charge- ment des éléments combustibles dans le coeur et leur déchar- gement du coeur, le cas échéant. Le toit de l'enceinte et les blindages rotatifs qui en font partie constituent le blindage principal disposé au-dessus du coeur du réacteur et protègent les opérateurs et l'appareillage. Le toit et les blindages, pour remplir convenablement leur fonction de support et de blindage, doi- vent être refroidis afin qu'un gradient acceptable de tempé- rature s'établisse de l'intérieur vers l'extérieur. Jusqu'à présent le refroidissement du toit et des blindages a été réalisé par circulation d'un fluide de refroidissement, les tuyauteries d'entrée et de sortie de fluide de refroidisse- ment du blindage rotatif étant placées au-dessus du toit et des blindages. Ces tuyauteries occupent un espace précieux au-dessus du toit et risquent d'être détériorées accidentel- lement pendant l'enlèvement des éléments du réacteurs. En outre, lorsqu'un rechargement en combustible est nécessaire, les connexions du fluide de refroidissement formées sur les blindages doivent être interrompues afin que la rotation soit permise, et le refroidissement temporaire des blindages par circulation forcée d'air ambiant a été nécessaire, cette disposition augmentant encore la complication de l'opération de rechargemont en combustible. La présente invention concerne le refroidissement des blindages rotatifs d'une manière plus simple et nécessi- tant moins d'espace que jusqu'à présent, et permettant l'exé- cution des opération de rechargement en combustible avec un effort très réduit de préparation et de remise en position, en ce qui concerne le refroidissement. Plus précisément, l'invention concerne un réacteur nucléaire ayant un toit dans lequel les blindages sont mon- tés afin qu'ils puissent tourner et comprenant des conduits destinés à transmettre un fluide de refroidissement au toit et aux blindages, caractérisé en ce que les conduits compren- nent des conduits associés respectivement au toit et aux blindages et destinés a être en face mutuellement de part et d'autre des espaces toitblindage et blindage-blindage lorsque le toit et les blindages ont une relation angulaire prédéterminée mutuellement, et caractérisé en outre en ce que les conduits alignés sont raccordés les uns aux autres par des raccords qui sont placés de part et d'autre de ces espaces et qui peuvent être retirés dans l'un des conduits qui les relie afin que les blindages puissent être tournés par rapport au toit et les uns par rapport aux autres. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale schématique d'une réalisation existante utilisée avec la toiture et les blindages d'un réacteur nucléaire du type considéré; la figure 2 est analogue à la figure 1 mais repré- sente la construction selon l'invention; et la figure 3 représente, sous forme agrandie, un détail de la figure 2. La figure 1 représente une réalisation actuelle du refroidissement d'un toit et de blindages, et elle est donnée à titre comparatif. La figure indique seulement la partie concernée de l'enceinte 1 du réacteur qui porte, par un sup- port 2 de forme conique, le toit 3 dont la partie centrale est constituée d'un blindage rotatif externe 4 et d'un blin- dage rotatif interne 5, la possibilité du rechargement en combustible aux diverses positions radiales du coeur (dont l'axe central est représenté par le trait mixte 6) étant assurée par rotation relative des blindages 4 et 5 qui sont disposés excentriquement et qui peuvent tourner autour d'axes verticaux de façon générale. Dans la réalisation connue représentée sur la figure 1, le refroidissement est réalisé par de l'azote gazeux. Un certain nombre de tuyauteries d'alimentation repérées par la référence 7 provenant d'un distributeur principal 8 alimentent le toit 3 radialement, et des tuyauteries 9 et 10 alimentent les blindages 4 et 5 respectivement par un distributeur placé au-dessus. Par raison de simplicité, on n'a pas représenté les tuyauteries de sortie correspon- dantes mais elles sont analogues et rejoignent un collecteur principal. Chaque tuyauterie 9, 10 a un tronçon amovible 11, 12 respectivement, les tronçons devant être retirés lors d'un arrêt pour rechargement, et chaque tuyauterie 9, 10 doit aussi être bouchée ou fermée par une soupape. La même opération doit être réalisée pour les tuyauteries de sortie. Des connexions souples avec les tuyauteries d'entrée et de sortie doivent être établies et un courant forcé d'air ambiant doit être formé par un dispositif de pompage afin que les blindages 4, 5 soient refroidis pendant le rechargement. L'inverse de ces opérations est réalisé à la fin du rechar- gement, avant la remise en route. Le système représenté sur la figure 2 sur laquelle des références identiques désignent des éléments analogues et qui est réalisé selon l'invention, comprend un certain nombre de conduits de refroidissement de blindage et de toit 13 qui partent d'un distributeur principal 8 et qui sont disposés radialement dans le toit 3 à partir du côté. Chaque conduit 13 est disposé sur presque toute la largeur du toit 3 et est en face, lorsque les blindages 4 et 5 sont dans leur position de "repos" (en rotation) non seulement d'un conduit correspondant 14 traversant le blindage 4 mais aussi, lorsque le blindage 5 est aussi en position de "repos", avec un autre conduit correspondant 15 passant dans le blindage 5. Une tuyauterie 16 de raccordement se loge dans les conduits 13 et 14, de l'un à l'autre, et une tuyauterie 17 de raccorde- ment se loge dans les conduits 14 et 15, de l'un à l'autre. Les tuyauteries de raccordement 16, 17 ont chacune des joints toriques 18, 19 (voir figure 3) destinés à assurer l'étanchéi- té. Un mécanisme commandé à distance, non représenté mais de réalisation classique, est destiné à assurer successivement le retrait des tuyauteries 16, 17 de raccordement afin qu'elles coulissent le long des tuyauteries respectives jusqu'à ce qu'elles soient en position de repos dans les conduits 13, 14 respectivement, permettant ainsi la rotation des blindages 4, 5 en vue du rechargement. Des sécurités (non représentées) empêchent la rotation des blindages 4, 5 lorsque les tuyaute- ries de raccordement n'ont pas été retirées. Si les sécurités sont en panne, les tuyauteries de raccordement, qui sont formées de tronçons relativement minces (la figure 3 repré- sente un tel tronçon 20 d'une tuyauterie 16 de raccordement) peuvent se cisailler facilement lors de la rotation du blin- dage respectif. Il faut aussi noter que chaque conduit 14 du blindage 4 a une dérivation 21 destinée à assurer le refroidissement du blindage. Des canalisations de sortie analogues aux canalisations décrites d'entrée sont aussi disposées mais elles ne sont pas représentées par raison de simplicité. L'accès est donné en 22 pour le remplacement des joints 18. La construction selon l'invention (figures 2 et 3) est avantageuse par rapport aux réalisations actuelles telles que celle qui est représentée sur la figure 1, sur les points suivants: les canalisations sont entourées par la masse du toit et des blindages et sont donc protégées contre les détériorations, les canalisations n'occupent pas un espace précieux dans la région délimitée au-dessus du toit et des blindages, et les tuyauteries de raccordement qui peuvent coulisser permettent un réacheminement très rapide du gaz de refroidissement lors de l'arrêt et de la remise en route, avant et après rechargement en combustible, si bien que l'opé- ration de rechargement nécessite moins de temps. 62 709 REVENDICATIONS 1. Réacteur nucléaire ayant un toit (3) dans lequel sont montés des blindages (4, 5) qui peuvent tourner, et ayant des conduits (13, 14, 15) destinés à transmettre du fluide de refroidissement au toit et aux blindages, carac- térisé en ce que les conduits comportent des conduits (13, 14, 15) associés au toit (3) et aux blindages (4, 5) et des- tinés à être en face les uns des autres de part et d'autre des espaces toit-blindages et blindages-blindages lorsque le toit et les blindages ont une position angulaire prédé- terminée les uns par rapport aux autres, et les conduits alignés (13, 14, 15) sont connectés par des connecteurs (16, 17) qui recouvrent lesdits espaces et peuvent être retirés dans l'un des conduits qu'ils raccordent afin que les blin- dages puissent tourner par rapport au toit et l'un par rapport à l'autre. 2. Réacteur nucléaire selon la revendication 1, carac- térisé en ce que chaque connecteur (16, 17) est monté afin qu'il coulisse dans les conduits (13, 14, 15) et il est mo- bile d'une position de travail dans laquelle il coulisse dans deux conduits et ferme l'espace les séparant, à une position de repos dans laquelle il est en retrait dans l'un des deux conduits et dégage l'autre conduit et n'empêche donc pas la rotation relative. 3. Réacteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les blindages (4, 5) comportent un blindage interne (5) et un blindage externe (4), et le fluide de refroidissement est transmis au blindage interne (5) par un premier conduit (15) qui y est formé, un second conduit (14) formé dans le blindage externe (4) qui est raccordé au premier conduit (15) par un premier connecteur (17), et un toisième conduit (13) placé dans le toit (3) et qui est connecté au second conduit (14) par un second connecteur (16). 4. Réacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier connecteur (17) peut être retiré dans le second conduit (14) afin qu'il permette une rotation rela- tive des blindages interne et externe (4, 5), et le second connecteur (16) peut être retiré dans le troisième conduit (13) afin qu'il permette une rotation relative du blindage externe (4) et du toit (3). 5. Réacteur selon l'une quelconque des revendication8 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des connecteurs (16, 17) a un tronçon aminci (20) permettant un cisaillement facile lors d'une rotation relative alors que le connecteur (16, 17) est placé dans l'espace séparant le toit (3) d'un blin- dage (4) ou les blindages (4, 5).