Brevet FR2845347A1 — publié le 20040409

PROCEDE ET SYSTEME D'INSTALLATION D'UN REACTEUR NUCLEAIRE DANS L'EAU DESCRIPTION Domaine de l'invention L'invention concerne les réacteurs nucléaires devant être implantés dans l'eau, 10 c'est-à-dire dans un cours d'eau ou une étendue d'eau. Elle concerne également des barges flottantes équipées pour transporter de tels réacteurs. Art antérieur et problème posé Les réacteurs nucléaires ont pour principale finalité de produire de l'électricité, de façon secondaire de la chaleur ou éventuellement de l'eau douce par dessalement, et plus généralement de 20 l'énergie thermique utilisable à toutes fins utiles. D'autre part, il est connu d'utiliser des barges flottantes pour transporter des installations nucléaires, telles que des réacteurs nucléaires. Les concepts et/ou réalisations des 25 concepts connus présentent deux points communs qui sont les suivants. Tout d'abord, la barge est flottante et ancrée ou amarrée sur le site de production du réacteur nucléaire. De plus, elle est construite en métal suivant des techniques classiques de la construction 30 navale. Dans ce cas, elle est généralement revêtue de peinture anticorrosion. B 14157 JB Ces dispositions présentent des inconvénients qui sont les suivants. Tout d'abord, la barge, construite en métal, demande un entretien important, car la coque est 5 sujette à la corrosion marine, laquelle est accrue par le fait que la barge est immobile et placée dans une eau non naturellement réchauffée par les rejets thermiques de l'installation nucléaire. De plus, la barge flottante, bien qu'elle soit ancrée ou amarrée 10 sur le site d'implantation, est directement soumise aux mouvements de la mer ou du cours d'eau dans laquelle elle flotte. Ceci complique les dispositions à prendre pour résister aux évènements du type ras ou de marée ou tsunami. Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients, tout en conservant l'avantage primordial que présentent les caractères transportables par flottage dédiés à une installation nucléaire. En effet, ceci autorise la construction dans un site industriel 20 dédié à une telle fabrication. De plus, ce mode de construction présente l'avantage de permettre une industrialisation de la construction des réacteurs nucléaires et de limiter les travaux sur le site, qui sont souvent très onéreux. Résumé de l'invention A cet effet, un premier objet principal de l'invention est un procédé d'installation d'un réacteur 30 nucléaire sur le fond d'un cours d'eau ou d'une étendue d'eau, comprenant les étapes suivantes B 14157 JB - construction conjointe du réacteur nucléaire et de la barge sur laquelle il est installé; - mise à l'eau de l'ensemble de la barge et du réacteur nucléaire; et - transport par flottage de l'ensemble jusqu'au site. Selon l'invention, la mise en place de l'ensemble de la barge et du réacteur sur le site se 10 fait par immersion de la barge, de façon à ce qu'elle repose sur le fond du cours d'eau ou de l'étendue d'eau. L'immersion de la barge se fait très avantageusement par remplissage de ballasts prévus sur 15 celle-ci. Un blocage de l'ensemble complète avantageusement l'installation sur le site. De préférence, on forme un remblai sur le fond du cours d'eau ou de l'étendue d'eau à l'endroit 20 o la barge doit être immergée pour qu'elle repose sur le remblai. La construction de l'ensemble se complète avantageusement de la construction d'installation de conversion d'énergie sur la barge. Le deuxième objet principal de l'invention est un système d'installation d'un réacteur nucléaire dans un cours d'eau ou une étendue d'eau, comprenant principalement une barge de grande dimension et possédant un emplacement principal pour le réacteur 30 nucléaire. B 14157 JB Selon l'invention, elle comprend des moyens de mise en immersion de manière à pouvoir sombrer sur le fond du cours d'eau ou de l'étendue d'eau. De préférence, les moyens de mise en immersion sont constitués de ballasts. Dans le cas o on désire que l'installation de conversion d'énergie relative au réacteur nucléaire soit attenante à ce dernier, la barge comprend des emplacements secondaires pour pouvoir y loger les 10 éléments de l'installation de conversion d'énergie. Pour éviter la corrosion de la barge, on prévoit que celle-ci soit en béton. Cela permet également à contribuer à la protection de la radioactivité émise par le réacteur nucléaire. 15 Liste des figures L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la 20 lecture de la description suivante, d'une réalisation de l'invention. Elle est accompagnée de quelques figures représentant respectivement: - figure 1, en coupe transversale, le système selon l'invention au cours de 25 sa construction; - figure 2, le même système que la figure 1, mais lors de la phase de flottage; - figure 3, en coupe longitudinale, le système selon l'invention pendant la 30 phase de flottage; B 14157 JB - figure 4, en coupe longitudinale, le système de l'invention déposé sur le fond du cours d'eau ou de l'étendue d'eau; et - figure 5, en coupe transversale, le même système selon l'invention installé sur le fond du cours d'eau ou de l'étendue d'eau. Description détaillée d'une réalisation de l'invention La figure 1 montre, en coupe, un bassin naval de construction 5 traditionnel, dans lequel est 15 représenté l'ensemble constitué d'une barge 10 de grandes dimensions et possédant en son centre un logement principal 12 dans lequel est positionné un réacteur nucléaire 1. Ce logement principal 12 est placé sur le fond 15 de la barge 10, entouré de 20 ballasts 14 qui sont vides. L'ensemble de la barge 10 est surmonté d'un espace supérieur Il possédant entre autres un système de manutention 13. La figure 2 montre le même ensemble de la barge 10 contenant le réacteur nucléaire 1, mais en 25 état de flottaison dans un cours d'eau ou une étendue d'eau 6. Il est évident que l'ensemble possède un poids volumique inférieur à celui de l'eau. En d'autres termes, les espaces ménagés à l'intérieur de la barge permettent la flottaison de l'ensemble. Contrairement à la plupart des barges existantes, celle-ci est fabriquée en béton. Ceci B 14157 JB permet, entre autres, d'éviter la corrosion et de constituer une enceinte traditionnelle de protection des radiations nucléaires autour du réacteur nucléaire 1. La figure 3 montre, en coupe longitudinale, l'ensemble en état de flottaison. Cette figure permet de montrer une réalisation possible de la barge avec les différents locaux qu'elle renferme. On y retrouve le local principal 12 dans lequel se trouve le réacteur 10 nucléaire 1, surmonté du local supérieur 11. Des locaux attenants à ce local principal 12 sont prévus, notamment un local secondaire 16 dans lequel se trouvent des installations de conversion d'énergie 17, par exemple au moins un générateur de vapeur. De plus, 15 le barge 10 comprend des locaux auxiliaires 18 placés de part et d'autre des locaux principal 12 et auxiliaire 16 permettant d'y installer les éléments de conduite de l'exploitation et du personnel opérant sur le site. La figure 4 montre l'ensemble de la barge et du réacteur 1 installé sur le site o il est prévu de placer l'installation nucléaire. On constate que le fond 15 de la barge 10 repose sur un remblai 7 formé de manière artificiel sur le fond du lit 8 de la 25 rivière ou de l'étendue d'eau 6. Le remblai 7 permet au site d'implantation de pouvoir être apprêter pour recevoir la barge 10 devant être immergée et d'installer celle-ci de manière horizontale. Pour que celle-ci puisse descendre et venir se poser sur le 30 remblai 7, les ballasts 14 de la barge 10 ont été remplis, partiellement ou entièrement, de manière à ce B 14157 JB que la barge sombre doucement pour se poser sur le remblai 7. Des systèmes de fixation peuvent être prévus pour maintenir l'installation sur le remblai 7, au cas o de forts courants ou marées viennent perturber la 5 stabilité de la barge 10, ainsi en état d'immersion. Ce blocage de l'ensemble peut être effectué par un remplissage excessif des ballasts 15. Il est très avantageux de prévoir des moyens de jonctions, tels qu'un ponton 9, pour permettre l'accès à partir du sol 10 non immergé à l'installation que constitue la barge 10 équipée du réacteur nucléaire 1 et de ses équipements auxiliaires. Des dispositions peuvent être prises pour remettre en état de flottaison la barge, dans le but de 15 la redéplacer, après une période d'exploitation sur le site, et de l'implanter en un autre lieu. Ceci facilite d'ailleurs le démantèlement de l'installation. Dans le but de permettre le soulèvement futur de la barge 10, la surface supérieure du remblai 7 est prévue en béton, 20 afin d'éviter les éventuels effets de succion, lors du soulèvement de la barge 10. B 14157 JB REVENDICATIONS 1. Procédé d'installation d'un réacteur nucléaire (1) sur le fond (8) d'un cours d'eau ou d'une 5 étendue d'eau (6), comprenant les étapes successives suivantes - construction conjointe du réacteur nucléaire (1) sur une barge (10) de grandes dimensions; - mise à l'eau de l'ensemble de la barge (10) supportant le réacteur nucléaire (1); et - transport par flottage de la barge (10) sur le site, caractérisé en ce qu'il comprend, après le transport par flottage, une étape de mise en place de l'ensemble de la barge (10) et du réacteur nucléaire (1) par immersion de la barge (10), de façon à ce qu'elle repose sur le fond (8) du cours d'eau ou de l'étendue d'eau (6). 2. Procédé d'installation selon la revendication 1, caractérisé en ce l'immersion de la barge (10) se fait par remplissage de ballasts (14) de la barge (10). 3. Procédé d'installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on procède à un blocage de la barge (10), une fois qu'elle est installée sur les sites. 4. Procédé d'installation selon la 30 revendication 3 dépendant de la revendication 2, caractérisé en ce que le blocage de la barge (10) se B 14157 JB fait par remplissage excessif des ballasts (14) de la barge (10). 5. Procédé d'installation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une 5 opération de formation d'un remblai (7) sur le fond (8) du cours d'eau ou de l'étendue d'eau (6), à l'endroit du site. 6. Procédé d'installation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une étape de 10 construction conjointe du réacteur nucléaire (1) de la barge (10) se complète de la construction d'une installation de conversion d'énergie (17) sur la barge (10). 7. Système d'installation d'un réacteur 15 nucléaire (1) sur le fond (8) d'un cours d'eau ou d'une étendue d'eau (6) comprenant une barge (10) de grandes dimensions comprenant elle-même: - un emplacement principal (12) dans lequel est placé le réacteur nucléaire 20 (10); et - des moyens de mise en immersion de la barge (10) pour qu'elle sombre sur le fond (8) du cours d'eau ou de l'étendue d'eau (6). 8. Système d'installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de mise en immersion de la barge (10) sont constitués de ballasts (14) installés sur la barge (10). 9. Système d'installation selon la 30 revendication 7, caractérisé en ce que la barge (10) comprend des emplacements secondaires (16) et B 14157 JB auxiliaires (18) pour les éléments d'une installation de conversion d'énergie conjointe au réacteur nucléaire (1) 10. Système d'installation selon la 5 revendication 7, caractérisé en ce que la barge (10) est en béton. B 14157 JB