Brevet FR3014833A1 — publié le 20150619

Module sous-marin immergeable de production d'énergie électrique La présente invention concerne un module sous-marin immergeable de production d'énergie électrique. Plus particulièrement l'invention se rapporte à un tel module sous-marin immergeable qui comporte des moyens formant réacteur nucléaire et qui présente une forme générale tubulaire allongée. La demanderesse a déjà proposé un tel module dans le cadre d'un projet connu sous le nom de marque de « FLEXBLUE ». Ce projet ambitionne de révolutionner la sûreté nucléaire en proposant un concept de sûreté inégalé basé sur l'utilisation d'une source froide disponible en permanence et de façon illimitée et de systèmes de sauvegarde passifs permettant aux moyens formant réacteur nucléaire de faire face de manière autonome à n'importe quel accident pendant une durée de mission de plusieurs semaines. Ce projet a permis de mettre en avant et de concevoir des moyens de sécurisation du fonctionnement du module en utilisant par exemple l'eau de mer comme source froide de réfrigération passive des moyens formant réacteur, dans la mesure où le module est immergé et entouré d'eau de mer. La sûreté en immersion d'un tel module est maintenant acquise. Le but de l'invention est de proposer des perfectionnements à de tels modules pour traiter la sûreté de ces modules lors des phases d'émersion c'est-à-dire en surface, ou de façon générale hors de l'eau, de ceux-ci. En effet ces phases sont pressenties comme étant des phases de vulnérabilité potentielle pour le module car la source froide c'est-à-dire en fait la mer, n'est plus disponible de façon passive. Le but de l'invention est donc de proposer des solutions à ce problème. A cet effet, l'invention a pour objet un module sous-marin immergeable de production d'énergie électrique, du type comportant des moyens formant réacteur nucléaire et présentant une forme générale tubulaire allongée, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure des moyens formant réservoir externe d'eau froide de refroidissement lorsque le module est hors d'eau. Suivant d'autres caractéristiques du module selon l'invention prises seules ou en combinaison : - les moyens formant réservoir externe d'eau froide sont adaptés pour s'étendre sur au moins une partie de la longueur de ce module au-dessus des moyens formant réacteur nucléaire ; - les moyens formant réservoir sont formés par un assemblage de plaques périphériques dressées et fixées sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords de ce réservoir et dont le fond est alors formé par la paroi du module ; - les moyens formant réservoir sont formés par un assemblage de plaques périphériques dressées et accrochées de façon démontable sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords de ce réservoir et dont le fond est alors formé par la paroi du module ; - les moyens formant réservoir comportent des plaques intermédiaires de manière à délimiter des compartiments dans les moyens formant réservoir ; - les moyens formant réservoir d'eau froide sont associés à des échangeurs de chaleur des moyens formant réacteur nucléaire ; - les échangeurs de chaleur sont disposés dans des conduits s'étendant entre les parties inférieure et supérieure des moyens formant réservoir ; - les conduits s'étendent à travers le module entre les parties inférieures et supérieures des moyens formant réservoir. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en section d'un exemple de réalisation d'un module sous-marin selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue de dessus d'un exemple de réalisation d'un tel module sous-marin. On a en effet illustré sur ces figures un module sous-marin immergeable de production d'énergie électrique. Ce module est désigné par la référence générale 1 sur ces figures et comporte par exemple de façon classique les moyens formant réacteur nucléaire, placés dans un compartiment correspondant désigné par exemple par la référence générale 2 sur ces figures. En fait le module sous-marin présente par exemple une forme générale tubulaire allongée comme celle illustrée sur ces figures et désignée par la référence générale 3. Cette portion tubulaire allongée du module étant associée à des moyens de piétement désignés par la référence générale 4, permettant d'assurer le support de celui-ci par exemple sur le fond ou en immersion entre deux eaux, de façon générale dans l'eau. Pour résoudre les différents problèmes évoqués précédemment à propos de la sûreté de ce module lorsqu'il est par exemple en émersion, c'est-à-dire hors de l'eau, le module 1 comporte dans sa partie supérieure des moyens formant réservoir externe d'eau froide de refroidissement utilisable en particulier lorsque le module est hors d'eau. Ces moyens formant réservoir externe d'eau sont désignés par la référence générale 5 sur ces figures et comprennent toute forme de moyens permettant de constituer un réservoir d'eau. Dans l'exemple de réalisation illustré, les moyens formant réservoir externe d'eau froide sont adaptés pour s'étendre au moins sur une partie de la longueur de ce module au-dessus des moyens formant réacteur nucléaire, comme cela est illustré plus clairement sur la figure 2. En fait différents modes de réalisation de ces moyens formant réservoir externe d'eau peuvent être envisagés. Ceux-ci peuvent en effet être fixés à demeure sur le reste du module par exemple par soudage ou être associables à celui-ci de façon détachable par exemple par accrochage.... Ainsi par exemple et comme cela est illustré, ces moyens formant réservoir sont formés par exemple par un assemblage de plaques périphériques dressées et fixées sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords de ce réservoir et dont le fond est alors formé par la paroi du module. Ainsi par exemple sur ces figures, ces moyens formant réservoir comportent par exemple des plaques latérales 6 et 7, fixées à demeure sur le module. Par exemple les plaques peuvent être soudées. Il va de soi que ces plaques peuvent également être dressées et accrochées de façon démontable sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords du réservoir. Comme cela est également illustré, ces moyens formant réservoir 5 peuvent comporter des plaques intermédiaires de manière à délimiter des compartiments dans les moyens formant réservoir 5. Ces compartiments sont par exemple conçus pour éviter les effets de carène liquide et communiquent entre eux. De nombreux modes de réalisation peuvent bien entendu être envisagés. Ainsi par exemple, trois plaques intermédiaires désignées par les références 8, 9 et 10 sont illustrées sur cette figure 1, ces plaques intermédiaires permettant de délimiter avec les plaques externes, des compartiments respectivement 11, 12, 13 et 14 dans les moyens formant réservoir. Les moyens formant réservoir d'eau froide peuvent alors être associés à des échangeurs de chaleur des moyens formant réacteur nucléaire. Ces échangeurs sont illustrés sur ces figures et en particulier sur la figure 1 et sont désignés par les références 15 et 16. En fait ces échangeurs de chaleur peuvent être disposés dans des conduits respectivement 17 et 18 s'étendant entre les parties inférieure et supérieure des moyens formant réservoir 5 comme cela est illustré. De même ces conduits peuvent s'étendre comme cela est illustré à travers le module entre les parties inférieure et supérieure des moyens formant réservoir 5. Bien entendu d'autres dispositions et modes de réalisation peuvent être envisagés. Ainsi par exemple, ces échangeurs de chaleur (ou condenseurs de vapeur) peuvent simplement être disposés directement dans les moyens formant réservoir, c'est-à-dire sans utiliser les conduits s'étendant entre les parties inférieures et supérieures des moyens formant réservoir. Ceci permet alors d'assurer une circulation d'eau à travers les échangeurs afin de refroidir le réacteur qui est placé à une élévation plus basse. On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages dans la mesure où ces moyens formant réservoir constituent une source d'eau de réfrigération passive du réacteur lorsque celui-ci est hors d'eau par exemple pour ou lors d'opérations de transport, d'entretien, etc... Un tel système de réfrigération est appelé passif dans la mesure où il ne nécessite aucune source d'alimentation en énergie. En fait le système selon l'invention propose de transporter une partie de la source froide avec le module lorsque celui-ci est en hors d'eau. Cette forteresse froide est alors située par exemple au-dessus du compartiment réacteur c'est-à-dire de l'enceinte de confinement et des condenseurs de secours. Ces derniers sont noyés dans l'eau du réservoir, ils peuvent donc continuer à fonctionner de la même manière que sous l'eau et échanger leur chaleur avec l'eau du réservoir. Le réservoir est alors également extrêmement facile à réalimenter en tant que de besoin en eau de remplacement et de réapprovisionnement car il peut être ouvert dans sa partie supérieure. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. REVENDICATIONS1.- Module sous-marin immergeable de production d'énergie électrique (1), du type comportant des moyens formant réacteur nucléaire (2) et présentant une forme générale tubulaire allongée, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa partie supérieure des moyens (5) formant réservoir externe d'eau froide de refroidissement lorsque le module est hors d'eau. 2.- Module sous-marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir externe d'eau froide (5) sont adaptés pour s'étendre sur au moins une partie (2) de la longueur de ce module au-dessus des moyens formant réacteur nucléaire. 3.- Module sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir (5) sont formés par un assemblage de plaques périphériques (6, 7) dressées et fixées sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords de ce réservoir (5) et dont le fond est alors formé par la paroi du module. 4.- Module sous-marin selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir (5) sont formés par un assemblage de plaques périphériques (6, 7) dressées et accrochées de façon démontable sur la surface extérieure du module de manière à délimiter les bords de ce réservoir (5) et dont le fond est alors formé par la paroi du module. 5.- Module selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir (5) comportent des plaques intermédiaires (8, 9, 10) de manière à délimiter des compartiments (11, 12, 13, 14) dans les moyens formant réservoir. 6.- Module sous-marin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens formant réservoir d'eau froide (5) sont associés à des échangeurs de chaleur (15, 16) des moyens formant réacteur nucléaire. 7.- Module sous-marin selon la revendication 6, caractérisé en ce que les échangeurs de chaleur (15, 16) sont disposés dans des conduits (17, 18) s'étendant entre les parties inférieure et supérieure des moyens formant réservoir (5). 8.- Module sous-marin selon la revendication 7, caractérisé en ce que les conduits (17, 18) s'étendent à travers le module entre les parties inférieures et supérieures des moyens formant réservoir (5).