Brevet FR2985594A1 — publié le 20130712

La présente invention concerne un dispositif permettant le refroidissement d'une centrale nucléaire par voie aérienne sans nécessité une approche humaine en cas notamment d'incident grave requérant une intervention de système de refroidissement externe. La présente invention peut étendre son application à tous domaines requérant la nécessité d'asperger tous produits par voie aérienne dès lors que la manipulation par l'homme serait rendue dangereuse. Dans le cas spécifique des centrales nucléaires, l'intervention humaine en cas d'incident et notamment lorsqu'un système de refroidissement extérieur doit être mis en place, est rendue extrêmement dangereuse voire mortelle. Il existe plusieurs solutions d'intervention extérieure à une centrale nucléaire pour permettre son refroidissement lors d'un incident telles que par exemple l'apport de produit liquide par hélicoptère, la mise en place de grues dont les bras doivent être très longs et bien d'autres encore mais qui rencontrent le problème d'une difficulté de s'éloigner de l'incident voire de ne pas permettre un flux continue d'intervention. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention permet en effet de compléter les systèmes de refroidissements internes à une centrale par exemple, par un système de refroidissement externe intervenant de façon continue sans avoir directement recours à des êtres humains. La principale caractéristique du dispositif selon l'invention consiste à maintenir au dessus du réacteur, un système de refroidissement externe par l'intermédiaire d'une montgolfière qui pourrait être stockée dans un lieu approprié pour être acheminée sur le lieu d'intervention et préparée à cet effet à distance respectable du dit réacteur. Le dispositif selon l'invention consiste à élever une montgolfière, dès lors qu'un incident nécessite l'intervention de système de refroidissement externe. La dite montgolfière entraîne alors avec elle, lors de son élévation, un conduit permettant l'acheminement et le largage en continu de tous produits liquide nécessaire au refroidissement. Selon les modes particuliers de réalisation : La montgolfière est préalablement gonflée de préférence par un gaz de type hélium aux fins d'assurer son élévation même par des température relativement élevées telles qu'elles sont mesurées dans le cas d'incident de réchauffement important d'une centrale nucléaire et dès lors qu'un dispositif de refroidissement externe est rendu approprié. Le simple réchauffement de l'air contenu dans l'enveloppe de la montgolfière peut en effet ne pas être adéquat pour créer un différentiel de densité suffisant permettant l'élévation des charges tant de la montgolfière que des tuyaux 35 d'acheminement et tous accessoires de maintien tels que les câbles par exemple. Cette méthode ne doit toutefois pas être écartée lorsque le différentiel de température le permet. Dans ce cas, l'air contenu dans l'enveloppe de la montgolfière est réchauffé par un système approprié et piloté à distance. L'enveloppe de la montgolfière a la particularité de résister à des températures 40 élevées telles qu'elles sont mesurées dans le cas d'incident de réchauffement important d'une centrale nucléaire et dès lors qu'un dispositif de refroidissement externe est rendu approprié. La montgolfière est maintenue par des câbles de sorte que ceux-ci la guident pour la maintenir en position stable (figure 1) permettant de placer l'extrémité du tuyau 45 d'acheminement du produit de refroidissement aux abords de la partie supérieure ouverte de la centrale nucléaire. Les câbles sont au minimum de 3 formant des triangles entre le point d'attache à la montgolfière et leurs points d'attache au sol, pour une localisation précise et un maintien stable du tuyau d'acheminement (figure 1). Les dits câbles sont enroulés et 50 déroulés par des treuils fixés au sol et dont le pilotage peut être réalisé à distance respectable pour protéger tous risques d'intervention humaine. Le tuyau d'acheminement est maintenu par la montgolfière par l'intermédiaire de sa nacelle. Dans une configuration plus complexe, le tuyau d'acheminement peut être en 2 55 parties, une partie rigide assurant le déversement aux abords de l'ouverture supérieure de la centrale, une partie souple reliant le dit tuyau rigide à la source d'approvisionnement du produit liquide de refroidissement (figure 4). Les 2 tuyaux sont reliés par une rotule ou tout autre système permettant l'étanchéité et leur articulation. Dans cette configuration, en position stationnaire lors du largage ou du 60 déversement du produit liquide propre à l'intervention externe, la montgolfière se situe au droit du centre de gravité des masses en élévation composées des 2 parties de tuyau ainsi que du produit liquide acheminé par ceux ci. Une telle configuration offre l'avantage d'éloigner la dite montgolfière de l'ouverture supérieure de la centrale sécurisant ainsi sa stabilisation et protégeant son enveloppe de températures trop 65 élevées voire de fumée nocives. - Les centrales sont au moins pré-équipées des points d'ancrage permettant la mise en place des treuils porteurs des câbles de maintien de la montgolfière. Pour optimiser la sécurité des intervenants humains lors de la préparation de la montgolfière, des rails de longueur suffisante peuvent avoir été aménagés (figure 2) de sorte que les treuils 70 placés sur ceux-ci pourront se déplacer et s'approcher du point d'intervention dès lors que la montgolfière est en situation de s'élever. - Lorsque les lieux d'intervention ne sont pas pré-équipés des points d'ancrage voire des rails permettant la mise en place des treuils, des camions transportant les treuils peuvent être acheminés (figure 3) avec les précautions que requiert la situation 75 accidentelle. La masse de chacun des camions est suffisante pour assurer le guidage et le maintien de la montgolfière en situation. Les figures annexées illustrent l'invention : - La figure 1 représente le dispositif dans une vue latérale, la montgolfière 1 est en position élevée et porte le tuyau d'acheminement 2 du produit de refroidissement. Le 80 tuyau d'acheminement 2 est relié à la source d'approvisionnement 11 du dit produit. Les câbles 4 permettent de maintenir la liaison de la montgolfière 1 avec le sol, ils sont au minimum de 3. Les plots 3 fixés au sol sont chacun munis d'un treuil 5. - La figure 2 représente le même dispositif dans une vue latérale et montre la particularité de déplacement et de maintien des treuils 5 sur des rails 6. 85 La figure 3 représente le même dispositif dans une vue latérale et montre la manière dont les câbles 4 sont maintenus par des treuils 5 embarqués par des véhicules 7. - La figure 4 représente une variante du dispositif dans une vue latérale dans laquelle la montgolfière 1 est déportée par rapport à la verticale du lieu d'intervention. La montgolfière 1 est en position élevée et porte le tuyau d'acheminement 2 du produit 90 de refroidissement composé d'une partie rigide 8 et d'une partie souple 9. L'articulation 10 crée une liaison articulée entre la partie rigide 8 du tuyau d'acheminement et la partie souple 9 reliant ainsi le tuyau à la source d'approvisionnement 11 du dit produit. Les câbles 12 accrochés à la nacelle de la montgolfière supportent le tuyau rigide 8 d'acheminement. Les câbles 4 illustrent le 95 mode de liaison avec le sol et de localisation de la montgolfière pour le maintien de l'orifice 14 du tuyau d'acheminement 8 à l'aplomb du lieu d'intervention. Les câbles 4 forment des triangles. REVENDICATIONS100 1) Dispositif pour le refroidissement d'une centrale nucléaire par voie aérienne sans nécessité une approche humaine en cas notamment d'incident grave requérant une intervention de système de refroidissement externe caractérisé en ce qu'une montgolfière 1 maintien en élévation le ou les tuyaux 2 d'acheminement continu du produit nécessaire à l'intervention. La dite montgolfière 1 est maintenue par des câbles 4 durant et après son 105 élévation. Les câbles 4 maintiennent la montgolfière 1 dans une situation fixe par rapport à la centrale nucléaire. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la montgolfière 1 est munie d'une enveloppe permettant de résister aux températures élevées de la zone d'intervention. 110 3) dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les tuyaux d'acheminement 2 sont maintenus par la montgolfière 1 de sorte qu'ils permettent l'acheminement du produit depuis la source d'approvisionnement 11 de celui-ci jusqu'à la zone d'intervention nécessaire. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le tuyau d'acheminement 2 115 peut être en 2 parties. Une partie rigide 8 maintenue par la montgolfière 1 reliée à une partie souple 9 par l'intermédiaire d'une articulation 10 étanche, la dite partie souple 9 étant reliée à la source d'approvisionnement 11 du produit propre à l'intervention. 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'articulation 10 de liaison entre la partie rigide 8 du tuyau d'acheminement 2 et la partie souple 9 est une rotule 120 étanche. 6) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'articulation 10 de liaison entre la partie rigide 8 du tuyau d'acheminement 2 et la partie souple 9 est un soufflet étanche qui absorbe la différence angulaire entre les parties. 7) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le centre de gravité de 125 l'ensemble montgolfière 1 et tuyau d'acheminement 2 en position élevée se trouve décalé par rapport à la verticale du lieu de la zone d'intervention. Le décalage de ce centre degravité permet d'éloigner ainsi la montgolfière 1 de l'environnement immédiat de la zone d'intervention voire de température trop élevée. Le décalage du centre de gravité dépend de la longueur du tuyau rigide 8. 130 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élévation de la montgolfière1 est obtenue par un différentiel de densité entre l'air ou le gaz intérieur à l'enveloppe de la montgolfière et l'air extérieur. 9) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'air contenu dans l'enveloppe de la montgolfière 1 est réchauffé par un système approprié et piloté à 135 distance pour permettre une diminution de la densité de cet air contenu dans l'enveloppe et donc l'élévation de la montgolfière 1. 10) Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'un gaz de densité très inférieur à l'air, comme l'hélium par exemple, est contenu dans l'enveloppe de la montgolfière 1 pour permettre son élévation lorsque le différentiel de densité ne peut être 140 atteint par l'échauffement de l'air contenu dans l'enveloppe comme décrit dans la revendication 9. 11) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les câbles 4 sont liés au sol par l'intermédiaire de treuils 5 pour guider l'élévation de la montgolfière 1. 12) Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que les treuils 5 sont maintenus 145 sur des rails 6 implantés au sol par anticipation aux environs de la centrale nucléaire. La longueur des rails 6 permet un éloignement suffisant à la mise en place des dits treuils 5 sur ces rails 6. Les treuils 5 coulissent par téléguidage sur les rails 6, entraînant avec eux les câbles 4 de maintien jusqu'au lieu approprié de localisation de la montgolfière 1. 13) Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que les treuils 5 sont apportés 150 par des véhicules dont la masse de chacun d'eux est suffisante pour maintenir la montgolfière 1 lors de son élévation et de son positionnement fixe au dessus du lieu d'intervention.