Brevet FR2722606A1 — publié le 19960119

DISPOSITIF DE RECUPERATION D'UN COEUR FONDU DE REACTEUR NUCLEAIRE DESCRIPTION ':nven:ion a -rait aà un dispositif de récupération d'un coeur foncdu de réacteur nucléaire. On éprouve désormais le besoin de se prémunir contre les accidents e: - es rscues consécutifs à la fusion des coeurs de reac:eur nuc!eéaare e: leur écoulement hors de i'encein:e de confinemer.: Èrimaire du réacteur. Des dispositifs vn: dée-ja e:e cnus cour retenir la matière ondue, e: _!s se composen: en général de bassins en ma:ière r- éfrac:are assoc-es ou non à un circuit nydraulique de refro:di ssemen: attenant pour soulager la matière reéfracta:re e: cb:en-i-r une solidification plus prompte de la mat:ère fondue, appelée corium, qui peut être à 3000 C environ. Ceoendant, on peut craindre un refroidissemen::roe ent dans un bassin de grande surface, ainsi que des mcuvemen:s impor:ants du corium. C'est pourauoi le sure: de ''nv-en:ion est un dispositif de récupération. un o-:re des cerformances supérieures de contention e: de rerodcssement de la matière fondue. Il s'agi. d'un assemlage ce cavés réfractaires constituant une couicne hcr:zc:-:a!e te fond e: qui est surmontée d'un réseau de cicoscns en:recrcsées également réfractaires et cui isolen: des ce:es. Une:ele structure incite à fabriquer les pavés et les cz1csons sous forme d'éléments de types peu nombreux, u: c.-:nen:. un assemblage modulaire qu'il est facile de re:oucher ou d'adapter à chaque forme part:iculière du reac:eur ou ce la salle sous-jacente dans laquelle le corium s'écoulerai:. On évite donc le souci et les coûts de fabricat:on d'une structure unitaire ou formée d'élémen:s volumineux. Les eéléments sont simplement joints entre eux, sans normalemen: enduire de ciment leurs faces z- de oncz-ion, ze ui sera- d'ai-_ eurs probabiement vain en service a cause des éncr-es échauffements produits, qui courra-eni rompre es ia:s-ns. Certaines précautions er-mer:en- de crevcir une bo-nne:enue de l'assemblage à la s c e aducor-. csécive à _. accident, malgré les forces e: es: urbuences. n --rreccnise er. effet de retenir es eéeémens c!ceson -a- es paves par des portions de -ondement souenues car d es ares inférieures des pavés eu Logées encre _es par-_es superieures des pavés et -o-am.en de cavés --. _es pavés sont alors -ssemrbes par euts ?-e: eures et les parties suéereures ne reccuvren- cas lotalement les parties anféerIeures ma-s -resen- en es Intervalles, occupés par es pOr-:iCons de fond-emen:, cuand 'assemrlage est réalisé. Les fu-:es de fac-reondue entre les pavés ceuvent êr-e sensib lemen: recuie si s les pavés sont joints mar des faces!acéraLes résent.ant des changements c'oriencacion en dzrec:icn ver- icale, c'est-à-dire des facet.es se succean: en -:rec_:on verticale et dont20 L'obiiuité es: var:ab e. _es faces imbriquées ou à contour en den-s de sce son: _ar:_cu -eement efficaces, mais on oeur se concencer en or d ee faces présentant un angle sa_ an_ ou un ance ren-l. -.nvenion- va man-en.an: étre décrite plus en dé.al à 'aide d'une réa::sa2ion nariculiére entièrement modulaire, c'esd-'-d:e frmée d'une seule unité d'assemiase u':' su..: ce fournir au nombre d'exempiaires vouu cour ccuvr_ i une surface d'à peu près n'imoore cue:Le forme, e: -u: n'es. composée que de deux30 ou -ro s sor-es d'éLàmen:s re-éfraccaires. La figure 1 recrêsente un e!emen: ce cave e: deux éléments de cloison, e: la figure 2 represen-e L'assemblage obtenu. Dans ce moce ce r-éalisaion, les pavés 1 coucnes e_ ouL cormren: e fond du dispositif sont sensiblemen: carres en vue de cessus, mais ils sont cependant -erm.nes par deux faces laterales saillantes 2 et deux faces la:eérales ren:ran:es 3; les faces de chaque cateégorle son: 7oin:zves e: l'une d'entre elle est cachée sur 'a figure:. On en:end par face saillante 2 une face comoosee d'une face::e superieure 4 dirigée obliquement vers le hnau e: d'une face.:e inférieure 5 dirigée obliauement vers ie cas, er inversement les faces rentrantes 3 sont cosee d'une facette supérieure 6 or-zen:ée cb _i.uemen_ vers e bas ee d'une facette nféerieure 7 or:enee cb:cu ement vers le haut. Ces acet:es son: séparées par une arête 8 horizontale pour les aces saianes 2 e: car un m.éplat 9 horizontal pour les faces rentran:es 3. es Le ats 9 s'étendent donc sur un demi-Dérim:ère des paves -. Les facetes inférieures 5 et 7 sont presque joirnives quana les pavés I sont assemblés, si on néglige des interstices:res peèzi s en pratique, mais les méplats dégagés par 'assemblage partiel des facettes supérieures 4 e: 6, dessi.enn un réseau treillissé en creux sur l'assemblage des pavés, cui peut être comblé en y Logeant des panneaux à a peu près rectangulaires mais d'orientation oblique ouand ils sont posés et dont les faces ont donc une forme de parallélogramme. Les panneaux 0 sont oosés sur chant, avec une partie de fondement 11 juste au-dessus du étata 9 logée entre les facettes supérieures 4 et 6. Le réseau obtenu est représenté à la figure 2. On voit que les panneaux 10 forment des cloisons entrecroisées cu:sen_ des cellules 12 à section quadrilatérale ca--rée cu' e corimn se répartirait en cas d'accident e: v séjournerai: usqu'à ce qu'il se solidifie, ce qui pourrai: être favori-se par un dispositif hydraulique de refroidissement siué sous les pavés 1. Même sans un tel dtspositif, le refroidissemen: serait assez rapide grâce à la surface d,'échnange.herm._e étendue que procurent les panneaux 10. ea ens:é ^u cloisonnemen: réduirait sensiblemenr: es vacues e_ 'es:urbulences du liquide ainsi Gue les r-:scues e_ -es deéa:s s: par exemple l'assemblage vena-_ a ceder a un en-ro:l. Si certains panneaux 10 sont ederuis, _es consecée -es sertn: faibles sur l'ensemble du réseau,car seules cls ^euies12 seront mises en c=nmu--caz:.on. On re-arcuera aussi que le changement de c-rec._rcn iccsee àa _a na-è-e fondue s'infiltrant entre es cavés, au -ni-ve ar de s 8 et des méplats 9, rend iusi i e=-re _..- -on et réduit donc nettement es -r:sques ce uz_ es e--s e cas. Des formes de jonction clus compcexes, e ccrre:an pIusieurs angles ou des :'m r:ca: ca - ncs s c es, ceuvent étre préférées si on veu: encore rccu:re ces r-scues. _es panneaux ne sont pas aboutés, mais assemblés à cua2re car - cn-es, es faces d'extrémité 13 de cnacun d'eux reposan c--n:re 'e bout de la face latérale 14 d'un vois:n. Chaue canneau 0 possède donc, à chaque excrémize, une ar-e - sensibLement verticale jointe à une ar ée sembabe e z r:s _anneaux 10 voisins. Cette - 'sposics:cn erme _ a - c Z-s de satisfaire à l'exigence d'un asseriage ezc:e e construire un réseau e:.i_èremen -.....e ^.. -ès scable aux coins des cellules. La f. de -- base de cefte réalisation est le carre. On ceu_ ccnce- vc des dispositifs fondés sur d'autres ficures é^cmé-r-cues et en accord avec la dcefint cn -e i'-a've-n-cn. -es éléments de l'assemblage oeuven: eux-mémes %re L- é-ens. La direc.ion oblique des Danneaux 10 -découe ie L':ncerê d'avoir des facettes 4, 5, 6 e: 7 des caves L bl:ques. Mais on pourrait par exemple u_:lser des oranneaux ve auxà leur partie dressée au- dessus des cavés, e- seu,:e eur partie de fondement 11 serai: alors cblicue. -'aures dispositions sont encore concevabies. REVENDICATIONS _. Disccs:-: ie r-écuzératon d'un coeur fondu ce reacteur cea:re, zaaesé een ce qu'il est composé assemblace:c-:r----a de cavés réfractaires (1) sur-ce d'un- résea u e z-sonS en:recroisées (10) de 2anneaux -é-az_:es e _--an: des celiules (12). 2. 'ispCSL Zê déuseéra:ion d'un coeur fondu re raceur-_c-azre su_ an. a revendication 1, caraczer:se eê ce rue es caves 'i) sont joints par des faces a.eraes 2, 3 rresen anr des changements -'orienr.a:c-.n, P9 e dre-- z c ver:-icaie. _. 1spcs:-f de récupération c'un coeur fondu e réaceur nu ea-:-e su_ V-an: a revendication 2, caracerisé en cze rue es za;s "é comprennent deux faces laz:rales 2 - anale sa-: a- edeux faces latérales(3) aà ce a e r. r sosr-s_:_ de rézucération d'un coeur fondu de reac eur -uc!ai r esuivan: 1 'une quelconque des revendica2 ions: à 3, z_ a-s en ce que les pavés sont ccrmosés d'une ar:-- e --:éreu-e e: d'une partie supérieure su-erccsees, _es Daries i - frieures etanr assemblées entre e:ies e: _es par:es suéerieures étant séoarées À c' - e-v2 1acu des se oro:cnsde fondement ces ranne-aux f-r-a-:e -lcisofrs (10). ;5. Ddspcst:- e rcupéréa:ion d'un coeur fondu ce réac e-r u- ca- e s:v-a-. la revendication 4, car-aczéer-se en ce ue es o::ervailes s'étendent sur un demn-zérimeère des a-;es el sc-: zccupes par des portions cml poreon de cndemen Ces -. a-ne.- uxs'éeendan:sur un demi- érnè- -tre des ce: ules 6. DsIos:.. e réu -a era:ion d'un coeur fondu de réacteur -uciéa:re suriant l'une quelconque des revendications a à, à a esé en ce que les cellules (12) son: quadrL:acéraes e: es spanneaux (10) sont assemrzes a qua:re pcar -c -es -:.