Brevet FR3044155A1 (20170526)
REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de sûreté à déclenchement passif pour réacteur nucléaire, le réacteur nucléaire comprenant une zone fissile dont la chaleur est transférée en partie au moins à un fluide caloporteur, le dispositif comprenant un assemblage comprenant : - un fourreau (200) s'étendant selon une direction longitudinale (3) sensiblement verticale en fonctionnement, destiné à être traversé longitudinalement par le fluide caloporteur ; - un équipage mobile (100), monté mobile en translation selon la direction longitudinale (3) dans le fourreau (200) et comprenant au moins : - une portion neutrophage (130) comprenant au moins un matériau neutrophage, s'étendant principalement selon la direction longitudinale (3) et configurée pour être traversée longitudinalement par le fluide caloporteur, caractérisé en ce que l'équipage mobile (100) comprend une première portion de portance (110) longitudinalement décalée par rapport à la portion neutrophage et le fourreau (200) comprend une deuxième portion de portance (210), les première et deuxième portions de portance (110,\n<CLM>\1\tétant conformées de manière à ce que : o lorsque les première et deuxième portions de portance (110,\n<CLM>\1\tsont disposées en regard selon une direction transversale perpendiculaire à la direction longitudinale (3), configuration dite de portance, alors les première et deuxième portions de portance (110,\n<CLM>\1\tdéfinissent ensemble un espace de passage pour le fluide caloporteur présentant une section 51 définie de manière à ce que : - lorsque le débit Qf du fluide caloporteur traversant longitudinalement le fourreau (200) est supérieur à un débit Qdécienchement, alors le fluide caloporteur exerce sur l'équipage mobile (100) une force suffisante pour assurer la portance de l'équipage mobile dans le fourreau (200) et son maintien en configuration de portance ; 3044155 39 - lorsque Qf S1 définie de manière à ce que : le fluide caloporteur, même s'il présente un débit Qf>Qdéclenchement, exerce sur l'équipage mobile (100) une force insuffisante pour faire 15 remonter l'équipage mobile par translation dans le fourreau (200).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la première portion de portance (110) est portée par une face externe de l'équipage mobile (100). 20\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fourreau (200) comprend au moins une virole (211) et dans lequel la deuxième portion de portance (210) est formée par la virole (211). 25\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première portion de portance (110) est verticalement située en-dessous de la portion neutrophage (130). 30\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième portion de portance (210) est verticalement située sous une zone coeur (240) du fourreau (200) destinée à être au regard de la zone fissile (10) du réacteur. 3044155 40\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la première portion de portance (110) est disposée longitudinalement à distance de la portion neutrophage (130) en étant séparée 5 de cette dernière par une portion d'éloignement (120) dont la longueur longitudinale est au moins égale à la course longitudinale de l'équipage mobile entre la configuration de portance et la configuration chutée.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des trois revendications 10 précédentes, dans lequel l'équipage mobile comprend un pion (112) portant la première portion de portance (110).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le pion (112) est situé à une extrémité inférieure (103) de l'équipage mobile (100) et 15 dans lequel le pion (112) présente une extrémité inférieure conformée pour former une paroi de poussée (117) pour le fluide caloporteur afin de permettre la sustentation de l'équipage mobile (100).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications 20 précédentes, dans lequel le pion (112) présente une paroi longitudinale cylindrique et est formé d'une pièce monolithique, typiquement dans l'un des matériaux suivants ou leurs alliages : un acier ferrito-martensitique, un acier ferrito-martensitique de nuance EM10, un métal réfractaire. 25\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des trois revendications précédentes dans lequel la deuxième portion de portance (210) est une virole (211) portée ou formée par une face interne du fourreau (200) et dans lequel la distance entre la face interne de la virole (211) et la paroi de portance du pion (112) définit la section S1. 30\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des quatre revendications précédentes dans lequel le pion (112) est creux et définit un volume interne fermé. 3044155 41\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première portion de portance (110) est disposée longitudinalement à distance de la portion neutrophage (130) en étant séparée de cette dernière par une portion d'éloignement (120) et dans lequel la portion 5 d'éloignement (120) comprend au moins un et de préférence un seul tirant (122) et de préférence au moins un raidisseur (121) assurant une liaison mécanique entre la portion neutrophage (130) et la première portion de portance (110). 10\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la portion d'éloignement (120) comprend au moins trois raidisseurs (121) s'étendant radialement depuis un centre de l'équipage mobile (100) et s'étendant longitudinalement depuis la portion neutrophage (130) jusqu'à la première portion de portance (110). 15\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la première portion de portance (110) est disposée longitudinalement à distance de la portion neutrophage (130) en étant séparée de cette dernière par une portion d'éloignement (120) et dans lequel la portion d'éloignement (120) 20 comprend un tube ajouré (123) assurant une liaison mécanique entre la portion de portance et la portion neutrophage (130).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le tube ajouré (123) comprend des ouvertures (124) s'étendant principalement 25 longitudinalement, réparties sur tout le pourtour du tube ajouré (123) et réparties sur toute la dimension longitudinale de la portion d'éloignement (120).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première portion de portance (110) est verticalement située au-dessus 30 de la portion neutrophage (130). 3044155 42\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 16, dans lequel en configuration de portance, la première portion de portance (110) est verticalement située au-dessus de la zone coeur (240) du fourreau (200). 5\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la première portion de portance (110) est longitudinalement située entre une tête (101) formant l'extrémité supérieure de l'équipage mobile (100) et la portion neutrophage (130). 10\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel l'équipage mobile comprend une tige (102) s'étendant depuis une extrémité supérieure de l'équipage mobile (100) et au moins jusqu'à la portion neutrophage (130) et la première portion de portance (110) est formée par un renflement (115) porté par la tige (102) entre l'extrémité 15 supérieure de l'équipage mobile (100) et la portion neutrophage (130).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel le renflement (115) comporte une extrémité inférieure destinée à former une paroi de poussée (117) pour le fluide caloporteur afin de permettre la sustentation de 20 l'équipage mobile (100).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le renflement (115) est creux et présente des orifices de passage (116,\n<CLM>\1\tpour la vidange du fluide caloporteur. 25\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel le renflement (115) présente une paroi cylindrique s'étendant longitudinalement, dans lequel la deuxième portion de portance (210) présente une virole (211) formée ou portée par une face interne du 30 fourreau (200), l'espace j1 entre une face externe de la paroi cylindrique du renflement (115) et une face interne de la virole (211) définissant la section S1. 3044155 43\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un dispositif d'amortissement de l'équipage mobile (100) lors de la chute de dernier, le dispositif d'amortissement comprenant : - une première pièce (140) portée par l'équipage mobile (100) et 5 disposée au contact du fluide caloporteur ; - une deuxième pièce (220) portée par le fourreau (200) et disposée au contact du fluide caloporteur ; les première et deuxième pièces étant conformées de manière à ce que lorsque l'équipage mobile (100) chute et avant que l'équipage mobile (100) n'atteigne 10 sa position de fin de course en configuration chutée, la première pièce (140) pénètre dans la deuxième pièces (220), les première (140) et deuxième (220) pièces coopérant alors pour former un amortisseur visqueux.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la 15 première portion de portance (110) et la première pièce (140) ou la deuxième portion de portance (210) et la deuxième pièce (220) sont portées par un même organe (112, 211).\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la 20 première portion de portance (110) et la première pièce (140) ou la deuxième portion de portance (210) et la deuxième pièce (220) sont, en partie au moins, longitudinalement positionnées au même niveau.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des trois revendications 25 précédentes, dans lequel la deuxième portion de portance (210) et la deuxième pièce (220) sont portées par un même organe (112, 211), dans lequel le fourreau (200) comprend au moins une virole (211) et dans lequel ledit organe est formé par la virole (211). 30\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication 23, dans lequel la deuxième (220) pièce est une partie femelle et présente une cavité (225) emplie de fluide caloporteur, et la première (140) pièce forme une pièce mâle conformée pour 3044155 44 pénétrer dans une cavité (225) de la partie femelle et en chasser le fluide caloporteur avant que l'équipage mobile (100) parvienne en fin de course.\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la 5 première pièce (140) est longitudinalement située entre une extrémité inférieure (103) de l'équipage mobile (100) et la portion neutrophage (130) et de préférence entre une extrémité inférieure (103) de l'équipage mobile (100) et une tête (102) de l'équipage mobile (100). 10\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième pièce (220) forme une partie femelle présentant une cavité (225) et la première pièce (140) forme une pièce mâle (145) conformée pour pénétrer dans la cavité (225), dans lequel la cavité (225) est circulaire et présente une ouverture (226) formant transversalement un anneau et à travers laquelle la 15 pièce mâle (145) pénètre avant que l'équipage mobile (100) n'atteigne sa position de fin de course en configuration chutée et dans lequel la pièce mâle (145) forme un tube dont une extrémité libre est conformée pour pénétrer dans la cavité (225) à travers ladite ouverture (226). 20\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel la deuxième pièce (220) est formée par une virole (211) portée par une face interne du fourreau (200) et la deuxième portion de portance (210) est formée par une face interne de cette virole (211). 25\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la cavité (225) est formée dans l'épaisseur de la virole (211), la cavité présentant un fond (227) et dans lequel la deuxième portion de portance (210) est formée par une face interne de la virole (211) et est longitudinalement disposée au moins en partie en regard de la cavité (225). 30\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fourreau (200) comprend au moins une portion de guidage (230) configurée pour guider en translation l'équipage mobile. 3044155 45\n<CLM>\1\tDispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel la portion de guidage comprend des patins (231), de préférence trois patins (231), radialement répartis de manière régulière autour de l'axe de translation de 5 l'équipage mobile (100).\n<CLM>\1\tSystème d'arrêt passif pour réacteur nucléaire comprenant un dispositif (1) de sûreté à déclenchement passif selon l'une quelconque des revendications précédentes et un mécanisme d'armement comprenant un 10 grappin (300) de positionnement de l'équipage mobile (100).\n<CLM>\1\tRéacteur nucléaire comportant une zone fissile (10) et un circuit primaire à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur et comprenant au moins un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t15\n<CLM>\1\tRéacteur nucléaire selon la revendication précédente de type réacteur à neutrons rapides.