BE552879A - - Google Patents

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BE552879A
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Description


  L'invention est relative aux réacteurs nucléaires refroidis au gaz, du type comprenant une structure de noyau réagissant .et de réflecteur en graphite supportée,dans un récipient ou vaisseau, tel un récipient ou vaisseau à pression, et elle concerne la disposition de_moyens de joint étanches au gaz pour former un scellement entre les parois de la structure en graphite et le récipient ou vaisseau qui la contient, à l'effet d'empêcher le réfrigérant gazeux de  by-passer le noyau réagissant.

  
Trois problèmes principaux se présentent dans l'établissement d'un joint ou scellement entre les parois d'une structure en graphite et un récipient ou vaisseau qui la contient. Le premier problème provient des différences de dilatation thermique,

  
Le graphite et le récipient ou vaisseau se meuvent relativement entre eux, tant en direction radiale qu'en direction axiale, lorsque les températures se modifient. Pour donner un exemple,

  
un récipient ou vaisseau à pression d'un diamètre de 9,15 m. et supportant par sa base une structure de graphite verticale d'un diamètre de 8,85 m. et d'une hauteur de 8,85 m. sera le siège de,  mouvements de dilatation thermique relatifs. d'environ 25 mm à l'emplacement du plus grand diamètre et au sommet de la structure de graphite pour une modification de température de 3,00[deg.] C. Il en résulte qu'un joint ou scellement prévu à, ou près du sommet d'une. telle structure de graphite devra tolérer un mouvement axial maximum et par conséquent, du point de vue dilatation thermique, le

  
 <EMI ID=1.1> 

  
un minimum de mouvement axial.

  
Le second problème résulte de différences de pression dans toute la longueur de la structure de graphite .

  
Une structure de graphite comprend classiquement une masse assemblée formée de briques non cimentées qui seraient aisé-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
d'équilibrage sur les parois. Lorsqu'un joint ou scellement est disposé autour de la structure, la chute de pression dans la structure apparait également au joint ou scellement, de sorte que d'un coté du joint ou scellement il y aura une contre pression dtéquilibrage sur les parois , alors que de l'autre coté une telle pression n'existera pas. Avec le joint ou scellement disposé à l'extrémité de' sortie du gaz de la structure de graphite le problème d'une pression explosive ne se présente pas, mais avec le scellement ou joint placé à l'extrémité d'entrée du gaz de la structure en graphite (disposition préférée pour des raisons de dilatation thermique dans un réacteur orienté verticalement), il doit être tenu compte de la pression explosive au dessus du scellement ou joint.

  
Le troisième problème se présente dans l'assemblage du réacteur à l'intérieur du récipient ou vaisseau qui le contient. Les espaces pour les manoeuvres sont limités et le réacteur doit être maintenu propre pendant l'assemblage, ce qui limite les techniques de construction à l'intérieur du récipient ou vaisseau. Tout joint ou scellement doit par conséquent être d'un type qui permet l'assemblage ou montage interne avec le minimum de travail à l'intérieur. 

  
Conformément à la présente invention, des moyens de scellement ou joint pour le gaz, destinés à former un scellement ou joint entre une structure de noyau réagissant et de réflecteur en graphite, refroidie au gaz, et un récipient ou vaisseau la contenant, comprend une bride disposée autour. de la paroi interne

  
du récipient ou vaisseau, un anneau sectionné de membranes flexi-

  
 <EMI ID=4.1> 

  
gées radialement vers l'intérieur dans des rainures formées dans la structure de graphite, et des moyens pour épaissir les membranes à leurs bords internes.

  
Il est de préférence prévu deux anneaux espacés de membranes flexibles, de manière qu'une,garde. de sécurité soit présente si l'un des deux anneaux venait à défaillir.. Les deux anneaux doublent également la résistance aux fuites inévitables à

  
 <EMI ID=5.1> 

  
travers le'joint ou scellement/pour le gaz réalisant l'invention est décrit ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels:
Fig.l est une élévation en coupe montrant un joint  ou scellement pour le gaz entre un fragment de récipient ou vais-" seau à pression et une structure de noyau réagissant et de réflec. leur en graphite;  Fig.2 est une vue en plan d'une partie du scellement 'ou joint; <EMI ID=6.1>  entre deux sections du joint ou scellement;  Fig.2b est une vue avec arrachement de la fig.2a; Fig.3 est une vue en plan schématique d'une partie d'une structure en graphite ; Fig.4 et 5 sont des vues en coupe de parties modifiées du scellement ou joint.

  
Dans la fig.l, un récipient ou vaisseau à pression,
10, formé de plaques d'acier soudées de 50,8 mm d'épaisseur, contient une structure de noyau réagissant et de modérateur en en graphite, 11, en forme de prisme droit à 24: côtés, supportée sur des paliers à rouleaux 12 se déplaçant sur une plaque de base
13 de 101,6 mm d'épaisseur. La plaque 13 est supportée sur une grille d'acier 14 montée à l'extrémité d'assiette du récipient ou vaisseau 10.

  
La structure de graphite 11 comporte une paire de '  rainures circonférentielles parallèles, de 101,6 mm de profondeur et 15,87 mm de hauteur. Le récipient ou vaisseau 10 est pourvu d'une bride 16 soudée à un même niveau tout autour de sa paroi interne.

  
La bride est conformée pour former par ses bords internes une ouverture à 24 côtés conjugués aux 24 cotés de la structure en graphite. Vingt quatre organes en U, 17, sont montés sur la bride 16 à l'aide de goujons à épaulement 18 de 9,&#65533; mm de diamètre, et d'écrousl9. Des pièces d'écartement conformées, 29 (fig.2b),  sont ajustées entré les extrémités des organes 17 pour compléter les angles. Les goujons à épaulement 18 sont vissés dans des perforations à évidement de la bride 16 et empêches- de se dévisser

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Les organes 17 comportent des faces usinées 20, et

  
 <EMI ID=8.1>  .Ions 22 agissant par l'intermédiaire d'une bande de métal 27. Les membranes ont 20,3 mm de largeur et sont formées de tôles d'acier chromées de 4,76 mm d'épaisseur . Aux bords internes des membranes 21, des épaisseurs 23 en acier sont assujetties par des rivets 24 (fig.2a). Les épaisseurs 23 sont courbées, polies et chromées avec les membranes 21 et laissent subsister un jeu total de 0,127 mm dans les rainures 15. Un évidement circonférentiel 25 est prévu dans la structure en graphite 11 pour recevoir une bande ou ceinture circonférentielle de retenue .

  
Dans la fig.2, qui est établie à une échelle considérablement réduite par rapport à la fig.l, on a montré environ le quart de la circonférence du récipient ou vaisseau à pression,

  
 <EMI ID=9.1> 

  
représenté comme comprenant un anneau sectionné, chaque section consistant en une paire de membranes parallèles 21 avec des épaisseurs 23 (non représentées sur cette figure). Le contour de la structure en graphite est indiqué par la ligne'en traits interrompus. 11.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
La jonction est radiale avec un léger vide (0,127 mm) ce qui prévient l'engagement et la courbure des membranes lorsque le

  
 <EMI ID=11.1> 

  
cement 29 montrés plus en. détail, sur la fig. 2b. Les pièces d'espacement 29 sont établies individuellement pour chaque angle et sont maintenues en place par des goujons de 9,5 mm de diamètre, des rondelles et des écrous 30' - 

  
Des trous de goujon 31 sont prévus dans le but dont il sera fait mention par après.

  
Sur la fig. 3 on a montré,en plan, une coupe pratiquée

  
à l'emplacement de quatre blocs de graphite adjacents, 32, com-

  
 <EMI ID=12.1> 

  
constituent une partie de la /couche supérieure de la structure de graphite 11, et sont en contact entre eux le long de leurs parois latérales. Les angles des blocs 32 comportent des faces chanfreinées 34 pour former des canaux ayant une section en forme de diamant 36. Les briques de la couche de briques inférieure suivante, 37, sont distancées par des espaces 35 afin de permettre

  
la "croissance" des briques sous l'effet de l'irradiation, et. cette disposition est répétée jusqu'à atteindre la couche inférieure de briques.

  
Il est inévitable que des fuites de gaz se produisent

  
à partir des canaux 33 par les faces terminales des briques vers les espaces 35. Ces espaces 35 sont effectivement fermés à la

  
base de la structure de graphite, mais sont ouverts au sommet

  
via les canaux 36, de manière que la pression qui y règne, et

  
par suite la pression tendant- à faire éclater la structure en graphite,soit sensible à la pression régnant au sommet de la structure. Le gaz de refroidissement est conduit de manière à s'écouler vers le haut à travers la structure en graphite,'de sorte que la pression au sommet de la structure est la plus basse, et malgré le fait que la chute de pression dans la structure apparait également en travers du joint ou scellement, les forces explosives sont libérées via les canaux 36, la chute de pression interne principale entre les canaux 33 et 36 se produisant dans les vides étroits en travers des faces terminales des briques.

  
Dans l'assemblage du joint ou scellement, les blocs externes, de la structure en graphite qui doivent procurer les rainures 15, sont usinés avant montage. Ces rainures peuvent être usinées avec précision relativement à la base du graphite. La bride 16, complète avec des goujons 18, est soudée en place avec une précision convenable. La grille 14 et les plaques -13 sont mises en place, suivies des organes 17 avec les membranes 21 lâchement adaptées. L'ajustement d'un organe 17 est poursuivi jusqu'au. moment où il occupe une hauteur correcte par rapport à un repère tel que le sommet des plaques 13. 1 Les membranes-21 sont ajustées-  pour mettre les vides 26 à 0,127 mm, et tous les éorous sont serrés. Les trous de 12,7 mm de diamètre destinés à loger les .goujons 31 (fig.2b) sont forés et les pièces d'espacement 29 sont ajustées.

   Les organes 17 sont alors libérés et enlevés de.manière que le graphite puisse être mis en place et pourvu de la bande .de retenue dans l'évidement 25. Les organes 17 sont ensuite rétablis dans leurs emplacements originaires, goujonnés en 31 pour les localiser avec précision, fixés par les écrous 19 et.les épaulements des goujons 18 assujettis par mariage ou refoulement du métal.

  
Dans l'agencement modifié montré fig.4, les épaisseurs d'acier 23 montrées aux figs. 2'et 2a sont remplacées par un pliage des bords internes des membranes 21, comme montré par la réfé-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
permettre un mouvement aisé dans la rainure 15 et pour éviter de rayer.la matière . Les dimensions de la partie courbée 38 sont telles qu'elles procurent un jeu de 0,127 mm tout en maintenant la membrane centrée dans la rainure 15. 

  
Sur la fig.5, la membrane 21 est établie dans une forme

  
 <EMI ID=14.1> 

  
cartement soudées 41. L'agencement peut être utilisé en vue de permettre des mouvements plus importants de la structure de gra-  phite 11 sans contraindre outre mesure la membrane 21.

REVENDICATIONS

  
1.- Un dispositif de scellement ou joint pour le gaz, destiné à former un scellement ou joint entre une structure de noyau réagissant et de réflecteur en graphite refroidie au gaz,

  
et un récipient ou vaisseau qui la contient, comprenant une bride .disposée autour de la paroi interne du récipient ou vaisseau, un anneau sectionné de membranes é&#65533;roitement ajustées supportées sur la dite bride et dirigées radialement vers l'intérieur dans des rainures formées dans la dite 'structure, et des moyens pour épais- <EMI ID=15.1> 

Claims (1)

  1. tel que revendiqué dans la revendication 1, comprenant deux anneaux sectionnés parallèles de membranes étroitement ajustées supportées par la dite bride et dirigées radialement vers l'intérieur dans deux rainures parallèles formées dans la dite structure, et des moyens pour épaissir les membranes à leurs bords internes. <EMI ID=16.1>
    que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel les dites
    <EMI ID=17.1>
    4.- Un dispositif de scellement ou joint pour le gaz. tel que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel les dits moyens pour épaissir les membranes à leurs bords internes comprennent des bandes de métal de section courbe,lisser attachées sur les deux cotés des membranes, de manière à localiser les membranes centralement dans les rainures formées dans la structure noyau et réflecteur . 5.- Un dispositif de scellement ou joint pour le gaz tel que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel les.
    <EMI ID=18.1>
    pliant les portions les plus internes des membranes, de manière qu'elles affectent une section en forme de crochet lisse, tandis qu'elles maintiennent les membranes localisées centralement dans les rainures de la structure noyau et réflecteur.
    6.- Un dispositif de scellement ou joint pour le gaz
    tel que revendiqué dans la revendication 1, dans lequel les dites membranes sont supportées par un organe intermédiaire lui-'. même supporté par la dite bride, et dans lequel les dites membranes ont un ajustement limité sur l'organe intermédiaire dans le plan des membranes, et le dit organe intermédiaire a un ajustement limité sur la bride dans une direction perpendiculaire au plan des membranes.
    7.- Un dispositif de scellement ou joint pour le gaz
    <EMI ID=19.1>
    une structure de noyau réagissant.et de réflecteur en graphite comportant des espaces dans la partie noyau de la structure pour ' permettre la croissance d'irradiation, dans lequel le dit dispo-
    <EMI ID=20.1>
    du gaz de la structure et la partie réflecteur de la structure
    à l'extrémité de sortie du gaz est perforée afin de donner accès
    <EMI ID=21.1>
    de ce fait, libérer la structure de forces explosives .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1135582B (de) * 1957-07-01 1962-08-30 Atomic Energy Authority Uk Graphitmoderatoraufbau fuer einen Kernreaktor

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DE3038240A1 (de) * 1980-10-10 1982-05-19 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Gasgekuehlter hochtemperaturreaktor mit einem zylindrischen seitenreflektor
DE3329960C1 (de) * 1983-08-19 1985-04-04 Brown Boveri Reaktor GmbH, 6800 Mannheim Elastisches Dichtelement

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