EP0070775A1 - Perfectionnement aux générateurs de vapeur du type sodium-eau - Google Patents

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EP0070775A1
EP0070775A1 EP82401331A EP82401331A EP0070775A1 EP 0070775 A1 EP0070775 A1 EP 0070775A1 EP 82401331 A EP82401331 A EP 82401331A EP 82401331 A EP82401331 A EP 82401331A EP 0070775 A1 EP0070775 A1 EP 0070775A1
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sodium
steam generator
liquid sodium
enclosure
water
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André Baudoin
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Novatome SA
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Creusot Loire SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/06—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium
    • F22B1/063—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/12—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing overpressure

Definitions

  • the present invention relates to an improvement to steam generators of the sodium-water type used in particular in nuclear power plants.
  • boiler supplies heat to the fluid of a closed loop circuit, the fluid heated to éircu- lant then in a steam generator to transfer its heat to water which is transformed into steam, this vapor then being sent to the turbines of the power station.
  • liquid sodium as a fluid for transporting calories from the boiler to the steam generator.
  • the steam generator consists of a heat exchanger, the primary circuit of which contains liquid sodium and the secondary circuit of which contains water transformed into vapor.
  • a primary circuit containing liquid sodium includes a steam generator, the upper part of which encloses a gas pocket and also includes an expansion tank connected to the circuit by large-diameter piping, located at a certain distance of the steam generator, there was a phenomenon of mass oscillations between the two gas pockets during accidental sodium-water reactions or during simulations of these reactions which are carried out to test the installation.
  • This rocking phenomenon is similar to that which would exist in a system of communicating vessels closed at their upper part and into which a very high gas flow is suddenly injected into one of the two vessels.
  • the present invention aims mainly to overcome these various drawbacks.
  • the present invention therefore relates to a sodium-water type steam generator, in particular for nuclear power plants, comprising a primary circuit consisting of an elongated enclosure in which circulates liquid sodium introduced into the enclosure at an inlet zone and discharged from the enclosure at an exit zone, and a secondary circuit consisting of a plurality of water circulation tubes extending inside the enclosure.
  • a reservoir open only downwards, immersed in the sodium contained in the enclosure, and at least partially filled with an inert gas, so as to constitute in the enclosure, at the level of the sodium outlet zone, an expansion tank limiting the propagation of a pressure wave resulting from an accidental chemical reaction between sodium and water.
  • the invention also relates to the assembly of a heat transfer circuit in particular for nuclear power plants, comprising liquid sodium circulating in closed loops.
  • such a heat transfer circuit comprises, bypass, an expansion tank connected to the circuit by a small diameter pipe allowing, in known manner, the sodium transfers from the tank to the circuit or vice versa, during thermal variations, and on the other hand passes through the primary circuit of a steam generator as described above, that is to say a steam generator comprising, inside its enclosure of the primary circuit, at level of the sodium outlet zone, a tank open only downwards, immersed in the sodium contained in the enclosure, and at least partially filled with inert gas so as to constitute a free level limiting the propagation of a pressure resulting from an accidental chemical reaction between sodium and water.
  • a steam generator comprising, inside its enclosure of the primary circuit, at level of the sodium outlet zone, a tank open only downwards, immersed in the sodium contained in the enclosure, and at least partially filled with inert gas so as to constitute a free level limiting the propagation of a pressure resulting from an accidental chemical reaction between sodium and water.
  • FIG. 1 there is a secondary cooling circuit for nuclear power plants, the general scheme of which is entirely conventional.
  • a set of pipes 1, 2, 3 which transport in closed circuit liquid sodium.
  • the liquid sodium circulates so as to take the calories in the intermediate exchanger 5 to give them to the steam generator 6 by causing, in this steam generator, the transformation of water into steam in the secondary circuit, this steam being used to conventional way to turn the power station turbines.
  • the liquid sodium return by the pipe 3 to the circulation pump 4, before restarting its cycle.
  • the steam generator 6 is therefore a heat exchanger whose primary circuit continues with liquid sodium and whose secondary circuit contains water. If a rupture occurs in this steam generator causing a mixture of a certain quantity of sodium with water, it follows a violent chemical reaction which has the effects of an explosion inside the steam generator, and which causes a sudden rise in pressure in the sodium circuit. On a conventional installation, the pressure wave which results from this explosion can propagate through line 3 then through line 1, arrive in the intermediate exchanger 5 and cause it to break.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by designing a steam generator 6 comprising certain new provisions which make it possible to avoid the connection of the expansion tank 7 to the circuit by means of a large diameter pipe 24 intended to limit the propagation of a pressure wave.
  • This steam generator comprises a cylindrical enclosure 1 of elongated shape and arranged vertically, filled with circulating liquid sodium constituting the primary circuit.
  • the liquid sodium arrives at the steam generator 6 through the pipes 2 , is introduced into the inlet chamber 8 located at the top of the steam generator, flows from top to bottom inside the cylindrical enclosure 1, reaches at the outlet zone 9 located at the lower part of the steam generator from where it is discharged via the pipe 11.
  • the steam generator shown in this exemplary embodiment comprises a secondary circuit consisting of a multitude of tubes arranged helically 12 and in which circulates water introduced by the lower part 13 of the tubes and emerging from the upper part 14 of the tubes in the form of vapor.
  • this cylindrical casing 15 extending longitudinally in the center of the steam generator is not completely useless since it advantageously contributes to the rigidity of the assembly and / or to keeping the tubes 12 in place. But in the steam generator 6 in accordance with the present invention, this cylindrical casing 15 further comprises various arrangements which allow it to perform other functions which we will describe below and which constitute the essential feature of this invention.
  • the cylindrical envelope 15 is arranged longitudinally in the center of the steam generator, vertically, is closed at its upper part 16 and has openings 17 at its lower part.
  • the interior of this envelope 15 is filled with a certain amount of an inert gas 18 which forms a pocket at the upper part of the envelope 15 and which defines a free surface 19 of the liquid sodium.
  • a tube 20 brings the necessary inert gas into the upper part of the envelope 15, and a tube 21 extends vertically inside the enclosure 15, its lower end being situated relatively low in the envelope 15, so that, when the inert gas is introduced into the chamber 18 through the tube 20, the level of the free surface 19 of the liquid sodium does not drop below the lowest point of the tube 21.
  • the resulting pressure wave is considerably damped, inside the steam generator, due to the elasticity of the pocket gas 18, thus preventing this pressure wave from propagating in significant proportions through the sodium outlet pipe 11, towards the other devices located in this circuit, that is to say mainly the circulation pumps and especially the intermediate exchangers.
  • the volume occupied by the cylindrical casing 15 which sometimes exists in certain known steam generators and arranged according to the present invention so as to constitute an expansion tank inside the steam generator, produced economically since it is made up largely of elements that exist anyway, which takes no additional space, and which strictly limits the steam generator mechanical stress caused by an accidental sodium-water reaction therein.
  • the heat transfer circuit comprising a steam generator in accordance with the present invention, as shown in FIG. 1, can advantageously be supplemented by a deviation, close to the outlet of liquid sodium from the steam generator, this deviation being closed in regime normal by a rupture membrane intended to rupture when the liquid sodium pressure at the outlet of the steam generator exceeds a predetermined value, in order to put this outlet of the steam generator into communication with the storage tank 30.
  • this arrangement of rupture membrane and acekage tank is known per se and plays here a role entirely identical to that which it plays in installations comprising a conventional steam generator. It can also be noted that it is known that such a rupture membrane 3 1 only partially attenuates the amplitude of the pressure wave during a possible sodium-water reaction in the steam generator.
  • the invention is not limited to the embodiment which has just been described, on the contrary it includes all the variants thereof and it is possible to modify the details without going beyond the ambit of the invention. It is possible for example to apply the provisions specific to the present invention to a steam generator whose tubes of the secondary circuit would be arranged other than helically, or whose inputs and outputs of liquid sodium would be arranged otherwise.

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Abstract

Générateur de vapeur du type sodium-eau comprenant un circuit primaire constitué d'une enceinte allongée (1) remplie de sodium liquide, une zone d'entrée (8) de l'enceinte allongée dans laquelle est introduit le sodium liquide, une zone de sortie (9) de l'enceinte allongée de laquelle est évacué le sodium liquide, et un circuit secondaire constitué d'une pluralité de tubes (12) de circulation d'eau s'étendant à l'intérieur de l'enceinte allongée; à l'intérieur de l'enceinte allongée est disposé un réservoir (15) ouvert seulement vers le bas, immergé dans le sodium contenu dans l'enceinte, et rempli au moins partiellement d'un gaz inerte (18), de façon à constituer dans l'enceinte, au niveau de la zone de sortie (9) du sodium, un réservoir d'expansion destiné à limiter la propagation d'une onde de pression résultant d'une réaction chimique entre le sodium et l'eau. Application notamment aux centrales nucléaires.

Description

  • La présente invention concerne un perfectionnement aux générateurs de vapeur du type sodium-eau utilisés notamment dans les centrales nucléaires.
  • Dans les centrales électriques, une chaudière apporte de la chaleur au fluide d'un circuit en boucle fermée , ce fluide échauffédéircu- lant alors dans un générateur de vapeur afin de céder sa chaleur à de l'eau qui est transformée en vapeur, cette vapeur étant alors envoyée dans les turbines de la centrale.
  • Dans certaines centrales nucléaires, notamment du type à neutrons rapides, il est connu d'utiliser comme fluide servant au transport des calories depuis la chaudière vers le générateur de vapeur, du sodium liquide. Dans ce cas, le générateur de vapeur est constitué d'un échangeur de chaleur dont le circuit primaire renferme du sodium liquide et dont le circuit secondaire renferme de l'eau transformée en vapeur.
  • Dans de tels générateurs de vapeur, des précautions toutes particulières sont prises pour éviter tout contact entre le sodium liquide du circuit primaire et l'eau du circuit secondaire. En effet, il est connu que le mélange de sodium et d'eau à haute température provoque des réactions chimiques très violentes, avec dégagement de gaz et augmentation brutale de la pression régnant dans le sodium liquide. Ces réactions chimiques brutales, accidentelles qui peuvent s'apparenter à une explosion à l'intérieur du générateur de vapeur, peuvent provoquer la détérioration partielle de certaines parties du générateur de vapeur, mais aussi, du fait de la propagation de l'onde de pression dans les canalisations du circuit primaire provoquée par l'explosion accidentelle dans le générateur de vapeur, peuvent provoquer l'endommagement du coeur du réacteur ou des échangeurs intermédiaires, ou l'endommagement des pompes de circulation ou toute autre installation située sur ce circuit primaire.
  • Il est connu de disposer dans différentes parties du circuit de sodium divers appareils permettant de limiter les effets de la réaction sodium-eau. Il est connu par exemple de brancher en dérivation sur la sortie du sodium du générateur de vapeur une liaison vers un réservoir de stockage obturée par une membrane de rupture, cette membrane étant prévue pour se rompre rapidement aussitôt que la pression du sodium dépasse une valeur prédéterminée, afin d'établir une dérivation du sodium en surpression vers un réservoir de stockage. Il est connu aussi de brancher en dérivation sur la tuyauterie du circuit primaire parvenant aux pompes de circulation et aux échangeurs intermédiaires un réservoir d'expansion permettant d'atténuer fortement l'intensité de l'onde de pression, avant qu'elle ne se propage dans ces pompes et ces échangeurs intermédiaires.
  • Il est d'autre part connu de disposer le générateur de vapeur de façon que dans sa zone supérieure on enferme une poche de gaz inerte, ce qui permet de créer un niveau libre qui atténue très fortement les ondes de pression émises dans les tuyauteries d'arrivée de sodium.
  • Lorsqu'un circuit primaire contenant du sodium liquide comprend un générateur de vapeur dont la partie supérieure enferme une poche de gaz et comprend d'autre part un réservoir d'expansion branché sur le circuit par une tuyauterie de grand diamètre, situé à une certaine distance du générateur de vapeur, il a été constaté un phénomène d'oscillations en masse entre les deux poches de gaz lors des réactions accidentelles sodium-eau ou lors des simulations de ces réactions qui sont faites pour tester l'installation. Ce phénomène de balancement est similaire à celui qui existerait dans un système de vases communicants fermés à leur partie supérieure et où l'on injecterait brutalement un très fort débit gazeux dans l'un des deux vases. De la même façon, dans une installation classique comprenant un générateur de vapeur muni d'un niveau libre et un réservoir d'expansion branché dans le circuit, plus l'inertie de la masse de sodium liquide qui se situe entre les deux niveaux libres est importante, plus les amplitudes des oscillations sont importantes. Alors que le réservoir d'expansion est destiné à limiter les effets de l'onde de pression, on voit qu'il ne peut supprimer des surpressions importantes dans le circuit, néfastes pour l'ensemble de l'installation et notamment pour les échangeurs intermédiaires qui sont fréquemment installés pour isoler un premier circuit de sodium liquide passant dans le coeur du réacteur du circuit de sodium liquide passant dans les générateurs de vapeur.
  • La présente invention vise à pallier principalement ces différents inconvénients.
  • La présente invention concerne donc un générateur de vapeur du type sodium-eau, notamment pour centrales nucléaires, comprenant un circuit primaire constitué d'une enceinte allongée dans laquelle circule du sodium liquide introduit dans l'enceinte au niveau d'une zone d'entrée et évacué de l'enceinte au niveau d'une zone de sortie, et un circuit secondaire constitué d'une pluralité de tubes de circulation d'eau s'étendant à l'intérieur de l'enceinte.
  • Selon une caractéristique essentielle de l'invention, à l'intérieur de l'enceinte allongée, est disposé un réservoir ouvert suulement vers le bas, immergé dans le sodium contenu dans l'enceinte, et rempli au moins partiellement d'un gaz inerte, de façon à constituer dans l'enceinte, au niveau de la zone de sortie du sodium, un réservoir d'expansion limitant la propagation d'une onde de pression résultant d'une réaction chimique accidentelle entre le sodium et l'eau.
  • L'invention concerne aussi l'ensemble d'un circuit caloporteur notamment pour centrales nucléaires, comprenant du sodium liquide circulant en boucles fermées.
  • Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un tel circuit caloporteur comporte en dérivation un réservoir d'expansion relié au circuit par une tuyauterie de petit diamètre permettant, de façon connue, les transferts de sodium du réservoir vers le circuit ou vice-versa, lors des variations thermiques, et d'autre part traverse le circuit primaire d'un générateur de vapeur tel que décrit précédemment, c'est-à-dire un générateur de vapeur comprenant, à l'intérieur de son enceinte du circuit primaire, au niveau de la zone de sortie du sodium, un réservoir ouvert seulement vers le bas, immergé dans le sodium contenu dans l'enceinte, et rempli au moins partiellement de gaz inerte de façon à constituer un niveau libre limitant la propagation d'une onde de pression résultant d'une réaction chimique accidentelle entre le sodium et l'eau.
  • On décrira à présent, à titre d'exemple. non limitatif, une forme de réalisation préférée de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 représente schématiquement un circuit de refroidissement pour centrales nucléaires conforme à l'invention,
    • la figure 2 représente schématiquement en coupe longitudinale un générateur de vapeur conforme à la présente invention.
  • En se reportant à la figure 1, on distingue un circuit secondaire de refroidissement pour centrales nucléaires dont le schéma général est tout-à-fait classique. On y retrouve, de façon connue, un ensemble de canalisations 1, 2, 3 qui transportent en circuit fermé du sodium liquide. Le sodium liquide circule de façon à prendre les calories dans l'échangeur intermédiaire 5 pour les céder au générateur de vapeur 6 en provoquant, dans ce générateur de vapeur, la transformation d'eau en vapeur dans le circuit secondaire, cette vapeur étant utilisée de façon classique pour faire tourner les turbines de la centrale. Après être passé dans le générateur de vapeur, le sodium liquide retourner par la canalisation 3 à la pompe de circulation 4, avant de recommencer son cycle.
  • Le générateur de vapeur 6 est donc un échangeur de chaleur dont le circuit primaire continnt du sodium liquide et dont le circuit secondaire contient de l'eau. Si une rupture se produit dans ce générateur de vapeur entrainant un mélange d'une certaine quantité de sodium avec l'eau, il s'ensuit une réaction chimique brutale qui a les effets d'une explosion à l'intérieur du générateur de vapeur, et qui entraine une élévation brutale de la pression dans le circuit de sodium. Sur une installation classique, l'onde de pression qui résulte de cette explosion peut se propager par la canalisation 3 puis par la canalisation 1, arriver dans l'échangeur intermédiaire 5 et provoquer sa rupture. Pour protéger cet échangeur intermédiaire 5 qui constitue une barrière entre le sodium liquide radioactif traversant le coeur du réacteur et le sodium liquide non contaminé traversant le générateur de vapeur, il a déjà été proposé de disposer en dérivation sur la canalisation amenant le sodium à l'échangeur intermédiaire 5 un réservoir d'expansion de grande capacité, relié à la canalisation par une tubulure de grand diamètre. Nous avons, pour illustrer cette solution connue, disposé en pointillés sur la figure 1 un tel branchement en dérivation d'un réservoir d'expansion 7. D'autre part, nous avons représenté un générateur de vapeur 6 dont la chambre d'introduction 8 du sodium est disposée de façon classique à la partie supérieure du générateur de vapeur et renferme une poche de gaz inerte 9 qui détermine un niveau libre du sodium. Nous avons remarqué que lorsqu'on disposait ainsi de façon connue l'ensemble de ce générateur de vapeur 6 relié par les canalisations 1, 2 et 3 à ce réservoir d'expansion 7, lors des simulations des réactions sodium-eau qui ont été faites pour tester l'installation, les masses de sodium contenues dans les canalisations sont entrainées dans des oscillations de grandes amplitudes associées à des variations importantes de pression dans le circuit qui peuvent être du même ordre de grandeur que les ondes de pression qui existeraient dil n'y avait pas de réservoir d'expansion. On remarque donc que ce réservoir d'expansion 7 n'est pas très efficace.
  • La présente invention vise à pallier ces inconvénients en concevant un générateur de vapeur 6 comportant certaines dispositions nouvelles qui permettent d'éviter le branchement du réservoir d'expansion 7 au circuit par l'intermédiaire d'une tuyauterie de grand diamètre 24 destiné à limiter la propagation d'une onde de pression.
  • Le générateur de vapeur propre à notre invention, permettant d'éviter un tel branchement, est représenté en figure 2 de façon plus détaillée. Ce générateur de vapeur comporte une enceinte cylindrique 1 de forme allongée et disposée verticalement, remplie de sodium liquide en circulation constituant le circuit primaire. Le sodium liquide arrive au générateur de vapeur 6 par les canalisations 2, est introduit dans la chambre d'entrée 8 située à la partie supérieure du générateur de vapeur, circule de haut en bas à l'intérieur de l'enceinte cylindrique 1, parvient à la zone de sortie 9 située à la partie inférieure du générateur de vapeur d'où il est évacué par la canalisation 11. Le générateur de vapeur représenté dans cet exemple de réalisation comporte un circuit secondaire constitué d'une multitude de tubes disposés hélicoldalement 12 et dans lesquels circule de l'eau introduite par la partie inférieure 13 des tubes et ressortant par la partie supérieure 14 des tubes sous forme de vapeur. Comme les tubes 12 ne peuvent pas être enroulés hélicoldalement avec un rayon trop petit, la partie centrale du générateur de vapeur n'est pas occupée par les tubes 12 et il est donc prévu d'y installer un cylindre 15 de forme allongée. Cette enveloppe cylindrique 15 s'étendant longitudinalement au centre du générateur de vapeur n'est pas complètement inutile puisqu'elle contribue avantageusement à la rigidité de l'ensemble et/ou au maintien en place des tubes 12. Mais dans le générateur de vapeur 6 conforme à la présente invention cette enveloppe cylindrique 15 comporte en outre divers aménagements qui lui permettent de remplir d'autres fonctions que nous allons décrire par la suite et qui constituent la particularité essentielle de cette invention.
  • L'enveloppe cylindrique 15 est disposée longitudinalement au centre du générateur de vapeur, verticalement, est fermée à sa partie supérieure 16 et comporte des ouvertures 17 à sa partie inférieure. D'autre part, l'intérieur de cette enveloppe 15 est remplie d'une certaine quantité d'un gaz inerte 18 qui forme à la partie supérieure de l'enveloppe 15 une poche et qui définit une surface libre 19 du sodium liquide. Un tube 20 amène dans la partie supérieure de l'enveloppe 15 le gaz inerte nécessaire, et un tube 21 s'étend verticalement à l'intérieur de l'enceinte 15, son extrémité inférieure étant située relativement bas dans l'enveloppe 15, de façon que, lorsque l'on introduit le gaz inerte dans la chambre 18 par le tube 20, le niveau de la surface libre 19 du sodium liquide ne descende pas en-dessous du point le plus bas du tube 21. Si dans le générateur de vapeur 6 tel que décrit précédemment une explosion due à une réaction violente sodium-eau se produit, l'onde de pression qui en résulte est considérablement amortie, à l'intérieur même du générateur de vapeur, du fait de l'élasticité de la poche de gaz 18, évitant ainsi que cette onde de pression ne se propage dans des proportions importantes par la canalisation de sortie du sodium 11, en direction des autres appareils situés dans ce circuit, c'est-à-dire principalement les pompes de circulation et surtout les échangeurs intermédiaires. Autrement dit, le volume occupé par l'enveloppe cylindrique 15 qui existe parfois dans certains générateurs de vapeur connus et aménagé selon la présente invention de façon à constituer un réservoir d'expansion intérieur au générateur de vapeur, réalisé de façon économique puisqu'il est constitué en grande partie par des éléments qui existent de toutes façons, qui ne prend aucune place supplémentaire, et qui limite strictement au générateur de vapeur les sollicitations mécaniques occasionnées par une réaction accidentelle sodium-eau dans celui-ci.
  • Bien sûr le circuit caloporteur comprenant un générateur de vapeur conforme à la présente invention, tel que représenté en figure 1, peut être complété avantageusement par une déviation, à proximité de la sortie de sodium liquide de générateur de vapeur, cette déviation étant obturée en régime normal par une membrane de rupture destinée à se rompre lorsque la pression de sodium liquide en sortie du générateur de vapeur dépasse une valeur prédéterminée, afin de mettre en communication cette sortie du générateur de vapeur vers le réservoir de stockage 30. On peut remarquer que cet agencement de membrane de rupture et de réservoir de acekage est connu en soi et joue ici un rôle tout-à-fait identique à celui qu'elle joue dans les installations comprenant un générateur de vapeur classique. On peut remarquer aussi qu'il est connu qu'une telle membrane de rupture 31 ne permet d'atténuer que partiellement l'amplitude de l'onde de pression lors d'une éventuelle réaction sodium-eau dans le générateur de vapeur.
  • Par ailleurs, il est avantageux de disposer dans l'installation propre à l'invention (figure 1), au niveau de la pompe de circulation 4, un vase d'expansion 22 relié à la canalisation 3 par une tubulure de faible diamètre 23, ce vase d'expansion 22 permettant seulement de compenser les variations de dilatation du sodium. Bien sûr sa liaison par une tubulure de faible dimension à la canalisation 3 n'est pas du tout adaptée à la fonction de limitation de propagation de l'onde de pression.
  • On pourrait penser que, dans le générateur de vapeur 6 propre à notre invention, l'existence simultanée de deux surfaces libres 10 et 19 surmontées par une poche de gaz inerte 9 et 18 est susceptible de provoquer aussi un système d'oscillations du niveau de ces deux surfaces libres. En fait, le phénomène d'oscillations ne peut prendre une ampleur notable que lorsque les distances qui séparent les deux surfaces libres sont assez grandes, impliquant une masse de sodium liquide déplacée assez importante. Or, dans le générateur de vapeur 6, la distance séparant les deux surfaces libres 10 et 19 est très faible puisque ces deux surfaces sont situées dans le même appareil, et par conséquent la masse de sodium liquide existant entre ces deux surfaces libres est sensiblement la masse de sodium liquide contenue dans l'enceinte cylindrique 1 du générateur de vapeur, ce qui est trop faible pour produire des oscillations d'ampleur notable.
  • L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle en comporte au contraire toutes les variantes et l'on peut modifier les points de détail sans pour autant sortir du cadre de l'invention. IL est possible par exemple d'appliquer les dispositions propres à la présente invention à un générateur de vapeur dont les tubes du circuit secondaire seraient disposés autrement que hélicoldalement, ou dont les entrées et sorties de sodium liquide seraient disposées autrement.

Claims (3)

1.- Générateur de vapeur du type sodium-eau notamment pour centrales nucléaires, comprenant un circuit primaire constitué d'une enceinte allongée (1) remplie de sodium liquide, une zone d'entrée (8) de l'enceinte allongée dans laquelle est introduit le sodium liquide, une zone de sortie (9) de l'enceinte allongée (1) dans laquelle est évacué le sodium liquide, et un circuit secondaire constitué d'une pluralité de tubes (12) de circulation d'eau s'étendant à l'intérieur de l'enceinte allongée, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de l'enceinte allongée (1) est disposé un réservoir (15) ouvert seulement vers le bas, immergé dans le sodium liquide contenu dans l'enceinte, rempli partiellement d'un gaz inerte (18) définissant un niveau libre (19) du sodium liquide situé au niveau de la zone de sortie (9), ce niveau libre (19) limitant la propagation d'une onde de pression résultant d'une réaction chimique accidentelle brutale entre le sodium et l'eau.
2.- Générateur de vapeur du type sodium-eau selon la revendication 1, dans lequel les tubes de circulation d'eau du circuit secondaire sont disposés hélicotdalemcnt et dans lequel la zone centrale dépourvue de tubes est occupée par une enveloppe s'étendant longitudinalement à l'intérieur du générateur de vapeur,
caractérisé par le fait que cette enveloppe constitue un réservoir étanche allongé (15) communiquant en permanence dans sa partie inférieure avec le sodium liquide contenu dans la zone de sortie (9) et que ce réservoir (15) est rempli à sa partie supérieure (18) d'un certain volume de gaz inerte, de façon à constituer un réservoir d'expansion.
3.- Circuit de refroidissement notamment pour centrales nucléaires comprenant du sodium liquide circulant en boucle fermée traversant successivement au moins une pompe de circulation (4), une chaudière ou un échangeur intermédiaire (5) puis un générateur de vapeur, ledit circuit étant caractérisé par le fait que le générateur de vapeur est conforme à l'une des revendications 1 ou 2.
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