Brevet FR2985359A1 — publié le 20130705

La présente invention concerne des dispositifs capables d'alimenter les organes de sureté et de sécurité des centrales ou installations nucléaires en cas de perte totale des alimentations électriques et donc d'augmenter la sûreté et la sécurité nucléaire. Elle propose notamment au minimum trois circuits de secours électrique. Elle propose aussi l'ajout de matériels complétant et améliorant la sécurité et la sûreté nucléaire La perte du réseau électrique et de la source froide sur des installations nucléaires récemment à Tchernobyl et à Fukushima - a entraîné la fusion des coeurs avec toutes les conséquences radiologiques que l'on connaît. Des doses supérieures à 200 milliSieverts, seuil d'urgence, ont été atteintes. Ce qui est surprenant, c'est qu'à Tchernobyl, un électricien essayait de récupérer de la vapeur dans un dispositif en vue de suppléer à une perte éventuelle du réseau. La perte du contrôle du réacteur s'est d'ailleurs produite car il n'avait pas de connaissance neutronique et est intervenu trop tard sur le réacteur qui était sorti de sa zone de fonctionnement. On note aussi que la puissance électrique nécessaire pour alimenter les pompes et dispositifs de sécurité est faible par rapport à la puissance de la centrale. Les dispositifs, objet de l'invention, pour faire face à une perte de réseau électrique, est le suivant : Trois dispositifs d'alimentation électrique de secours des organes de sureté, dont les circuits électriques seront séparés et segrégés ainsi que quelques matériels complémentaires (capacité 10 et ballon tampon 7 de la planche 1 ci jointe) sont prévus. L'étude de sûreté précisera les connections éventuelles entre ces circuits. En cas de perte de réseau électrique et des alimentations de secours, selon la planche 1 en annexe, les trois batteries électriques 2, circuit électrique de secours, sont connectées automatiquement sur l'alimentation électrique des dispositifs de sûreté et de sécurité. Il y a deux cas : ou les pompes et dispositifs de sûreté et de sécurité sont alimentés en courant continu, par exemple 48 watts, ou elles ne le sont pas. Dans ce dernier cas, il sera prévu en aval des batteries un dispositif de transformation du courant continu en courant alternatif. L'hypothèse faite est qu'une batterie est en maintenance, la deuxième ne fonctionne pas, la troisième est fonctionnelle. Les batteries peuvent être disposées en parallèle et alimenteront tous les dispositifs de sûreté et de sécurité, dont les pompes de sécurité 6, les pompes de recirculation 9, les vannes 8 et électrovannes 11, les recombinateurs d'hydrogène 5 ainsi que la salle de contrôle. Au cas où le circuit batterie serait indisponible, l'électricité sera suppléée par un deuxième circuit de secours électrique constitué d'une éolienne 12 et/ou par toute autre source 13 pouvant faire appel à l'énergie motrice ou au solaire. La remarque ci-dessus concernant le courant continu ou alternatif est applicable -2- Le réseau électrique alimentera une installation électrolytique 3, qui produira de l'hydrogène et de l'oxygène en fonctionnement normal, mais aussi pour les recombinateurs d'hydrogène. En cas d'accident ces gaz (ou liquides) faisant partie d'un stockage de sécurité 14 alimenteront un groupe 6 qui fournira de l'électricité aux dispositifs de sécurité ainsi que précisé ci-dessus. Ce système sera un troisième circuit de secours électrique. Ce dispositif est complété par l'adjonction d'une capacité de liquide neutrophage (acide borique si possible ou tout autre liquide neutrophage) ou réserve d'eau de secours 10 dont le volume sera si possible supérieur à trois fois le volume du circuit primaire. La possilitév d'installer au moins deus capacités sera prise en compte par l'étude de sûreté.. Cette capacité sera en charge par rapport à la cuve, nous l'avons dessinée sur le toit de l'enceinte de confinement, mais elle peut être disposée ailleurs. Une électrovanne 11, temporisée, ou une vanne pyrotechnique peut s'ouvrir par manque de courant ou activée par les circuits de secours électriques ci dessus. Ce dispositif est complété par trois ballons tampon 7, qui sera sous pression de gaz neutre (environ le 1/3 de la pression du circuit primaire) et rempli de fluide neutrophage (acide borique ou autre comme précisé ci-dessus). En cas de dépressurisation du circuit primaire, le fluide neutrophage se déversera dans le circuit, la vanne 8 pouvant être un clapet de non retour, une électrovanne ou une vanne pyrotechnique. L'étude de sûreté indiquera le dispositif le plus adéquat. Ce dispositif est complété par un circuit de recirculation des eaux accumulées dans le fond d'enceinte à l'aide des pompes 9 qui réinjecteront les fluides dans la cuve et en aspersion en haut d'enceinte de confinement. Il sera aussi prévu la possibilité de la perte d'eau de secours en alimentant l'installation (capacité 10 , enceinte de confinement) par des pompes 15 (3 minimum, nombre à confirmer par l'étude de sûreté) pouvant aspirer dans une réserve d'eau (barrage, étang, fleuve, mer). Enfin, tous ces dispositifs de sécurité et d'alimentation, pylônes du réseau sur quelques km, support de l'éolienne 12, de l'autre source d'appoint 13, les batteries 2, l'installation électrolytique 3 ...) seront calculés selon les normes antisismiques et contre le tsunami, les cyclones, l'inondation, si le site risque d'en subir. Le mode de réalisation proposé sur la planche 1 et décrit ici est donné à titre d'exemple non limitatif et peut s'appliquer aux centrales ou installations nucléaires existantes ou nouvelles. REVENDICATIONS1- Dispositif de sûreté et de sécurité des centrales et installations nucléaires, en cas de perte totale des alimentations électriques et de la source froide pouvant notamment entraîner la fusion partielle ou totale de coeurs de réacteurs nucléaires ou d'éléments combustibles, comportant une source de secours électrique alimentée par des batteries électriques (2) pouvant alimenter tous les organes de sureté et de sécurité des installations la salle de contrôle et les organes de sûreté et de sécurité (6), (5), (9). 2- Dispositif selon la revendication 1 comportant comme source électrique de secours des éoliennes (12) , l'énergie solaire (13) ou l'énergie de la mer (15), pouvant alimenter tous les organes de sureté et de sécurité des installations. 3- Dispositif selon la revendication 1 comportant comme source de secours électrique une installation électrolytique (3) alimentant un stockage de secours d'hydrogène et d'oxygène (14) pouvant alimenter des groupes (4) fournissant l'électricité pour alimenter tous les organes de sureté et de sécurité des installations. 4- Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, comportant des capacités ou ballons tampon (7) sous pression contenant un liquide neutrophage ou réserve d'eau sous pression pouvant se déverser dans le circuit primaire en cas de dépressurisation de celui-ci. 5- Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, comportant une ou plusieurs capacités de liquide neutrophage ou réserve d'eau de secours en charge se déversant dans la cuve en cas de perte électrique du réseau et rupture de l'étanchéité du circuit primaire du réacteur nucléaire. 6- Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, comportant des pompes (15) pouvant alimenter l'installation en eau en aspirant dans une réserve d'eau (barrage, étang, fleuve, mer).