Brevet FR2682214A1 — publié le 19930409

Centrale nucléaire à séparateur de matières radioactives. La présente invention se rapporte aux centrales nucléaires et, plus particulièrement, aux centrales nucléaires comprenant une enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur de matières radioactives. Une centrale nucléaire comporte essentiellement un réacteur nucléaire enfermé dans une enceinte de confinement. En cas d'accident majeur, l'enceinte retient les gaz chargés de matières radioactives. La chaleur est évacuée par un système de refroidissement qui limite également la montée en pression de l'enceinte. Si, néanmoins, la pression dépasse un seuil donné, l'enceinte de confinement communique, après manoeuvre d'une vanne, avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un filtre à sable destiné à retenir les matières radioactives. Ce filtre à sable devient un élément chargé de matières radioactives qui se trouve nécessairement, en raison du grand volume qu'il occupe et de sa texture sablonneuse nuisible à des appareillages mécaniques, en dehors de l'enceinte. L'invention vise à limiter le plus possible l'entraînement de particules radioactives dans l'effluent gazeux sortant de l'enceinte de confinement par un agencement dont la mise en fonctionnement est entièrement automatique, sans intervention manuelle à l'intérieur de l'enceinte de confinement, et en utilisant des éléments entièrement statiques ne nécessitant ni moteur, ni alimentation en électricité ou autre. La centrale nucléaire suivant l'invention comprend une enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur de matières radioactives. Suivant l'invention, le séparateur est logé dans l'enceinte et est muni d'un conduit d'entrée débouchant dans l'enceinte et d'un premier conduit de sortie débouchant à l'extérieur de celle-ci, le conduit d'entrée étant muni d'un organe déprimogène, notamment d'un venturi, dans lequel débouche un conduit de pulvérisation d'eau issu d'une cuve à eau. Le séparateur de matières radioactives est notamment un cyclone. L'injection d'eau permet d'obtenir un effet de captation des poussières par les gouttelettes d'eau. Du fait de l'humidité ainsi contenue dans les effluents gazeux, sous forme de gouttelettes, le cyclone fonctionne en régime humide. Les particules séparées sont captées sur la paroi du cyclone dans la couche humide, au lieu de rebondir, comme elles le feraient en régime sec. Lorsque l'eau, contenue dans la cuve, est sous la pression régnant dans l'enceinte, la cuve étant avantageusement à cet effet logée dans l'enceinte elle-même, la simple ouverture d'une vanne sur le conduit de sortie qui fixe le débit des effluents met en route automatiquement le dispositif de sécurité de la centrale de la manière suivante. Le débit d'effluent gazeux crée une perte de charge dans le venturi. La différence de pression entre la pression sous laquelle se trouve l'eau de la cuve et la pression qui règne en aval du col du venturi où débouche le conduit de pulvérisation met en circulation l'eau à pulvériser provenant de la cuve. Suivant une autre variante moins préférée, mais qui permet de recycler l'eau, la cuve communique avec un second conduit de sortie vers le bas du cyclone et le conduit de pulvérisation débouche sensiblement au col de l'organe déprimogène pour obtenir un effet d'éjecteur. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple la figure 1 est un schéma illustrant une variante préférée de l'invention, et la figure 2 est un schéma illustrant une autre variante. La centrale nucléaire représentée à la figure 1 comporte un réacteur nucléaire, qui n'est pas représenté et qui est confiné dans une enceinte de confinement 2. Dans cette enceinte, se trouve également un cyclone 3 muni d'une entrée tangentielle 4, d'une sortie 5 vers le haut et d'une sortie 6 vers le bas, l'axe du cyclone étant vertical. La sortie 5 se prolonge par un conduit qui comporte, hors de l'enceinte 2, une vanne 5a et qui débouche, en dehors de l'enceinte, sur un filtre à sable 7 habituel. Dans l'enceinte 2 est logée une cuve à eau 19 qui est sous la même pression que celle qui règne dans l'enceinte 2. Un conduit 21 de pulvérisation d'eau part du bas de la cuve 19 et débouche, par une tuyère 22, dans la partie aval d'un venturi 23 prévu sur le conduit 4. Le second conduit de sortie 6 débouche dans un réservoir 20. L'installation fonctionne de la manière suivante. Dès que l'on ouvre la vanne 5a, le débit d'effluents gazeux crée, dans la partie aval du venturi 23, une dépression. De l'eau arrivant alors par le conduit 21 automatiquement, par le seul fait de la dépression ainsi créee, est ainsi pulvérisée par la tuyère 22 dans l'effluent gazeux, de manière à favoriser la séparation qui s'effectue dans le cyclone 3. La plus grande partie des particules radioactives contenues dans les effluents gazeux est stockée dans le réservoir 20, à l'intérieur de l'enceinte 2 de confinement. A la figure 2, la cuve 19 et le réservoir 20 sont remplacés par un seul et même réservoir 24 qui communique, d'une part avec le conduit de sortie 6 du cyclone 3 et, d'autre part, par le bas et par un conduit 25 de pulvérisation d'eau, avec le venturi 23. La tuyère 22 débouche sensiblement au niveau du col du venturi. On y obtient ainsi un effet d'éjecteur qui suffit à mettre automatiquement en route tout le dispositif de sécurité, dès que l'on ouvre la vanne Sa. Les particules radioactives et l'eau injectée dans le cyclone 3 sont collectées dans le réservoir 24 et sont recyclées par le conduit 25. REVENDICATIONS 1. Centrale nucléaire comprenant une enceinte (2) de confinement d'un réacteur nucléaire, communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur (3) de matières radioactives, caractérisée en ce que le séparateur (3) est logé dans l'enceinte (2) et est muni d'un conduit d'entrée (4) débouchant dans l'enceinte (2) et d'un premier conduit de sortie (5) débouchant à l'extérieur de celle-ci, le conduit d'entrée (4) étant muni d'un organe déprimogène (23) dans lequel débouche un conduit (21) de pulvérisation d'eau issu d'une cuve à eau (19). 2. Centrale suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'eau contenue dans la cuve (19) est sous la pression régnant dans l'enceinte (2). 3. Centrale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cuve (19) est logée dans l'enceinte (2). 4. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit (21) de pulvérisation débouche en aval du col de l'organe déprimogène (23). 5. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée par un réservoir (20) à eau logé dans l'enceinte (2) et communiquant avec un second conduit de sortie (6) vers le bas du séparateur (3). 6. Centrale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cuve (24) communique avec un second conduit de sortie (6) vers le bas du séparateur (3) et le conduit (25) de pulvérisation débouche sensiblement au col de l'organe déprimogène (23), pour obtenir un effet d'éjecteur. 7. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le séparateur est un cyclone. 8. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit (21) de pulvérisation d'eau débouche dans l'organe déprimogène (23) par l'intermédiaire d'une tuyère (22). 9. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe déprimogène est un venturi.