FR2463886A1 - PROCESS FOR DISPERSING LOCAL GAS CONCENTRATIONS IN OVERLAY LAYER ATMOSPHERES - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE POUR DISPERSER DES CONCENTRATIONS LOCALES DE GAZ DANS DES ATMOSPHERES A COUCHES SUPERPOSEES DANS DES ESPACES FERMES OU BIEN SUBSTANTIELLEMENT FERMES COMME, PAR EXEMPLE, DES CHATEAUX DE TRANSPORT DANS DES REACTEURS. PROCEDE CARACTERISE PAR LE FAIT QU'ON PRODUIT UNE PERTURBATION DE L'EQUILIBRE DANS L'ATMOSPHERE STRATIFIEE PAR UN CHANGEMENT LOCAL DE LA DENSITE DANS UNE REGION D'UNE COUCHE ATMOSPHERIQUE, AYANT POUR EFFET QUE L'ATMOSPHERE SOIT SUJETTE LOCALEMENT A UNE ACCELERATION DUE AU CHANGEMENT DE DENSITE, DIRIGEE VERTICALEMENT, ET PRODUISANT UNE CONVECTION.THE PRESENT INVENTION CONCERNS A PROCESS FOR DISPERSING LOCAL CONCENTRATIONS OF GAS IN STACKED-LAYER ATMOSPHERES IN CLOSED OR SUBSTANTIALLY CLOSED SPACES, SUCH AS, FOR EXAMPLE, CONVEYOR CASTLES IN REACTORS. PROCESS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT A DISTURBANCE OF THE BALANCE IN THE STRATIFIED ATMOSPHERE IS PRODUCED BY A LOCAL CHANGE OF DENSITY IN A REGION OF AN ATMOSPHERIC LAYER, THEREFORE THAT THE ATMOSPHERE IS SUBJECT LOCALLY TO A DUE ACCELERATION TO CHANGE IN DENSITY, DIRECTED VERTICALLY, AND PRODUCING CONVECTION.
Description
La présente invention concerne un procédé pour, disper-The present invention relates to a method for dispersing
ser des concentrations locales de gaz dans des atmosphères à local concentrations of gas in atmospheres
couches superposées dans des espaces fermés ou bien substan- superimposed layers in closed spaces or
tiellement fermés, comme par exemple des châteaux de transport dans des réacteurs. Aussi bien dans des atmosphères libres que dans des normally closed, such as transport casks in reactors. In both free atmospheres and in
atmosphères présentes dans les espaces fermés peuvent se pro- atmospheres in enclosed spaces can occur
duire des dispositions par couches thermiques assez stables et/ to make provisions by relatively stable thermal layers and /
ou des dispositions par couche du mélange. la formation de cou- or provisions by layer of the mixture. the formation of
ches atmosphériques résulte de différences de densité de cer- atmospheric effects result from differences in the density of cer-
tains composants ou de mélanges aux températures différentes some components or mixtures at different temperatures
et peut être de plus favorisée selon la construction du bâtiment. and can be further favored depending on the construction of the building.
Ces différences sont compensées seulement lentement par des pro- These differences are offset only slowly by
cédés de diffusion, la rapidité du procédé de compensation dimi- transferred, the speed of the compensation process decreases
nuant avec l'atténuation des différences de concentration.-Dans le cas des bâtiments subdivisés, ce procédé de compensation with the attenuation of differences in concentration.-In the case of subdivided buildings, this method of compensation
peut être ralenti par des sections localement diminuées. can be slowed down by locally diminished sections.
On sait que la formation d'atmosphères superposées peut être empêchée ou bien que la suppression d'une disposition par couches peut être obtenue, quand au moins un mélange contenu dans l'atmosphère est produit dans certaines régions. De cette manière, la formation de concentrations locales de gaz est empêchée. Pour effectuer le bon mélange, on utilise, par exemple, des ventilateurs, des souffleurs, des appareils à circulation de l'air ou dispositifs semblables, qui nécessitent toujours It is known that the formation of superimposed atmospheres can be prevented or that the removal of a layered arrangement can be achieved when at least one mixture in the atmosphere is produced in certain regions. In this way, the formation of local concentrations of gas is prevented. To achieve the proper mixing, use is made, for example, of fans, blowers, air circulators or similar devices, which always require
une motorisation et qui demandent beaucoup de place. a motorization and that require a lot of space.
D'une importance particulière est l'empêchement de con- Of particular importance is the prevention of
centrations locales de gaz, respectivement la dissipation des concentrations locales de gaz., dans le cas d'un accident par perte du fluide de refroidissement dans le château de transport d'un réacteur. Si un tel accident arrive, de l'hydrogène et de l'oxygène moléculaires peuvent se produire par radiolyse dans le fluide de refroidissement. Pour des exigences de sécurité, il est nécessaire de supprimer des concentrations locales d'oxygène local gas centrations, respectively the dissipation of local concentrations of gas., in the case of an accident by loss of the coolant in the transport cask of a reactor. If such an accident occurs, molecular hydrogen and oxygen may occur by radiolysis in the cooling fluid. For safety requirements, it is necessary to suppress local concentrations of oxygen
libéré.released.
Après un accident par perte de fluide de refroidissement, une atmosphère thermique stratifiée se produit dans, par exemple, After a loss of coolant accident, a stratified thermal atmosphere occurs in, for example,
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un réacteur à eau sous pression, dans laquelle une couche infé- a pressurized water reactor, in which an inferior layer
rieure atmosphérique relativement froide est superposée par une relatively cold atmosphere is superimposed
couche atmosphérique nettement plus chaude. atmospheric layer significantly warmer.
Pour disperser une concentration locale d'hydrogène, les prises de mesure connues jusqu'ici prévoient la mise en oeuvre de soufflets de circulation et/ou de recombinateurs. Un brassage de différentes couches atmosphériques doit être obtenu In order to disperse a local hydrogen concentration, the hitherto known measurements envisage the use of circulation bellows and / or of recombiners. A mixture of different atmospheric layers must be obtained
au moyen de soufflets de circulation, les concentrations loca- bellows, the local concentrations of
les d'hydrogène se dispersant. Les recombinateurs oxydent l'hydrogène libre,par exemple, par une combustion catalytique avec l'oxygène et réduisent ainsi le contenu d'ydrogène de the dispersing hydrogen. The recombiners oxidize free hydrogen, for example, by catalytic combustion with oxygen and thus reduce the hydrogen content of the hydrogen.
l'atmosphère qui leur est conduite. the atmosphere that is driving them.
Les deux prises de mesure sont techniquement compliquées Both measurements are technically complicated
et coûteuses, car les appareils doivent être munis de protec- expensive because the devices must be equipped with
tions spécifiques à ce genre d'accident, dépendent d'une ali- specific to this type of accident, depend on a food
mentation d'énergie appropriée et ne peuvent pas être disposés de manière quelconque. En outre, il n'est pas encore tout à fait clair à quel endroit à l'intérieur du château de transport il serait le plus avantageux de les disposer. Cela concerne appropriate energy and can not be arranged in any way. In addition, it is not yet clear where in the castle transport it would be most advantageous to dispose of them. This concerns
tout particulièrement la position locale de l'ouverture d'aspi- especially the local position of the vacuum opening
ration et de retour. Si celle-ci est disposée dans la région ration and return. If it is located in the area
supérieure du château-de transport, comme dans certaines ins- superior of the castle-of transport, as in some
tallations existantes, il doit être assuré que, par exemple, l'hydrogène libérée par la rupture du tuyau qui se trouve en existing plants, it must be ensured that, for example, the hydrogen released by the rupture of the pipe which is in
bas, arrive bien à l'ouverture d'spiration. low, arrives well at the opening of spiration.
En tant que désavantage supplémentaire s'ajoute le fait qu'il ne peut pas être exclu que ces appareils perdent leur effet lors d'une défectuosité technique ou le cas échéant agissent eux-mêmes comme source d'allumage non désirée pour As a further disadvantage is the fact that it can not be ruled out that these devices lose their effect in the event of a technical malfunction or if they themselves act as an unwanted ignition source for
l'atmosphère contenant de l'hydrogène dans le château de trans- the atmosphere containing hydrogen in the castle of trans-
port. Si ces appareils sont disposés à l'extérieur du château de transport, cela est important vis-à-vis des considérations de sécurité, car chaque pénétration du château de transport représente un accroissement de risque de panne du château de transport, particulièrement lorsque les pénétrations et les soupapes d'isolement doivent avoir des dimensions importantes Harbor. If these devices are located outside the transport castle, this is important with regard to safety considerations, as each penetration of the transport castle represents an increased risk of failure of the transport castle, especially when the penetrations and the isolation valves must have significant dimensions
dans le cas de soufflets ou de recombinateurs disposés à l'ex- in the case of bellows or recombiners placed in the
térieur, à cause du débit de gaz exigé. because of the required gas flow.
Dans le cas d'une disposition des appareils à l'inté- In the case of an arrangement of the apparatus in
rieur du château de transport, ce qui n'est pas possible dans tous les cas, on doit tenir compte de ce que le château de transport ne puisse pas être fréquenté après un accident de of the transport castle, which is not possible in all cases, it must be taken into account that the transport castle can not be used after an accident.
perte de fluide de refroidissement à cause de produits de fis- loss of coolant due to fis-
sion libérés, ou bien seulement sous des prises de mesure de sécurité particulières et que pour un temps court, de telle manière que les réparations ne puissent être accomplies ou released, or only under special security measures and for a short period of time, so that repairs can not be accomplished or
uniquement difficilement.only with difficulty.
Encore un désavantage de ces prises de mesure connues est le fait que des réacteurs déjà existants ne puissent être équipés ou que difficilement avec ces appareils0 L'objet de l'invention est de proposer un procédé pour disperser des concentrations de gaz dans des atmosphères à couches superposées, procédé qui est sûr et facile à appliquer, le plus sûr possible face à un accident ou à une panne, et peu A further disadvantage of these known measurements is the fact that existing reactors can not be equipped or with difficulty with these devices. The object of the invention is to provide a method for dispersing gas concentrations in layered atmospheres. superimposed, which is safe and easy to apply, as safe as possible in the event of an accident or breakdown, and
coûteux, pouvant être appliqué sur des réacteurs déjà installés. costly, which can be applied to existing reactors.
* Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce * The process according to the invention is characterized in that
qu'une perturbation de l'équilibre est produite dans l'atmos- disturbance of equilibrium is produced in the atmosphere.
phère stratifiée par un changement local de la densité dans une phère stratified by a local change in density in a
région d'une couche atmosphérique, ayant pour effet que l'at- region of an atmospheric layer, with the result that the
mosphère soit sujette localement à une accélération due au changement de densité, dirigée verticalement, et produisant une convection. Selon le procédé relatif à l'invention, il est possible, d'une manière simple et sûre, de dissiper des concentrations locales de gaz, du fait qu'une perturbation est produite dans mosphere is locally subject to acceleration due to density change, directed vertically, and producing a convection. According to the method relating to the invention, it is possible, in a simple and safe manner, to dissipate local concentrations of gas, since a disturbance is produced in
l'atmosphère stratifiée, qui ébranle l'équilibre de cette at- the stratified atmosphere, which undermines the balance of this
mosphère au moins localement, de sorte qu'un volume de gaz soit sujet à une accélération dirigée vers le haut ou vers le bas, at least locally, so that a volume of gas is subject to upward or downward acceleration,
ce qui engendre un courant de convection. which generates a convection current.
Si une première couche atmosphérique avec une première If a first atmospheric layer with a first
densité spécifique est superposée par une deuxième couche at- Specific density is superimposed by a second layer
mosphérique avec une deuxième densité spécifique, la première mospheric with a second specific gravity, the first
densité spécifique étant inférieure à la deuxième densité spé- density being lower than the second specific density
cifique, la perturbation de l'équilibre peut être obtenue specific, disturbance of the equilibrium can be obtained
soit dans la première couche atmosphérique soit dans la deu- either in the first atmospheric layer or in the second
xième couche atmosphérique, soit simultanément dans les deux atmospheric layer x, simultaneously in both
couches atmosphériques.atmospheric layers.
Par la suite, la couche atmosphérique avec la densité Subsequently, the atmospheric layer with density
spécifique inférieure est indiquée comme étant la couche atmos- lower specific is indicated as the atmospheric layer.
phérique légère et celle avec la densité spécifique supérieure light and that with the higher density
comme la couche atmosphérique lourde. as the heavy atmospheric layer.
Si on introduit maintenant dans la région de l'atmos- If we now introduce into the region of the atmos-
phère légère un gaz lourd, afin qu'un changement de densité de light gas a heavy gas, so that a change in density of
l'atmosphère légère s'ensuive tel que l'atmosphère lourde de- the light atmosphere ensues such that the heavy atmosphere
vienne au moins localement plus lourde, il se manifeste dans cette région localisée une accélération dirigée vers le bas, come at least locally heavier, it manifests in this localized region an acceleration directed downwards,
de sorte qu'un courant dirigé vers le bas naisse. Cette pertur- so that a downward flow is born. This disturbance
bation dirigée vers le bas a pour conséquence que dans une autre région de l'atmosphère un courant naisse, dirigé vers le haut, de sorte qu'il se produit alors une convection dans l'atmosphère totale. En conséquence, un mélange du gaz de la première couche atmosphérique se produit avec le gaz de la As a result of the downward direction of the downward flow, a current flows upwards into another part of the atmosphere, so that a convection occurs in the total atmosphere. As a result, a mixture of the gas of the first atmospheric layer occurs with the gas of the
deuxième couche atmosphérique.second atmospheric layer.
La naissance d'un courant de convection peut être ac- The birth of a convection current can be ac-
tivée dans ce cas par le fait qu'un gaz léger arrive à s'intro- tive in this case by the fact that a light gas arrives at
duire dans l'atmosphère lourde essentiellement simultanément avec l'introduction du gaz lourd dans l'atmosphère légère, à un in the heavy atmosphere essentially simultaneously with the introduction of heavy gas into the
endroit qui est horizontalement déplacé de l'endroit de l'in- place that is horizontally displaced from the place of in-
troduction de l'atmosphère légère. La densité spécifique de l'atmosphère lourde est diminuée par l'introduction d'un. gaz troduction of the light atmosphere. The specific density of the heavy atmosphere is diminished by the introduction of a. gas
léger, dans la mesure o la nouvelle densité spécifique résul- light, since the new specific density results from
tante est plus petite que celle de l'atmosphère légère, de Aunt is smaller than that of the light atmosphere,
sorte qu'il se produit dans cette région une accélération diri- in this region, there is a rapid acceleration of
gée vers le haut, qui a pour conséquence un courant de gaz di- upwards, which results in a
rigé vers le haut.Ride up.
Si une atmosphère lourde superpose une atmosphère lé- If a heavy atmosphere superimposes a light atmosphere
gère, un courant de convection peut alors être produit en intro- manages, a convection current can then be produced by introducing
duisant dans l'atmosphère lourde un gaz d'une telle densité spécifique qu'au moins une densité spécifique prenne naissance localement dans la région de l'atmosphère lourde telle que, ou bien la couche limite entre les deux couches atmosphériques soit rompue et du gaz lourd passe dans la couche atmosphérique légère, ou bien que tout d'abord sous la conservation de la disposition par couches des atmosphères, l'atmosphère totale soit mise en rotation, avec pour conséquence que la région releasing into the heavy atmosphere a gas of such specific density that at least a specific gravity occurs locally in the region of the heavy atmosphere such that either the boundary layer between the two atmospheric layers is broken and gas the atmospheric layer, or that first of all under the conservation of the layered arrangement of the atmospheres, the total atmosphere is rotated, with the result that the region
dans laquelle le gaz lourd est introduit descende. in which the heavy gas is introduced down.
Dans ce cas également, la naissance d'un courant de convection peut être activée par le fait qu'un gaz léger soit introduit dans une autre région de l'atmosphère légère, de sorte que là, à cause de la poussée de ce gaz léger, la couche In this case also, the birth of a convection current can be activated by the fact that a light gas is introduced in another region of the light atmosphere, so that there, because of the thrust of this light gas , layer
atmosphérique lourde soit poussée vers le haut. heavy atmospheric is pushed upwards.
Selon cette invention, les changements de densité dans les couches atmosphériques, qui sont nécessaires pour produire un déséquilibre, peuvent être suscités par une conduite, ou According to this invention, density changes in the atmospheric layers, which are necessary to produce an imbalance, may be caused by driving, or
par un tirage d'une quantité de chaleur au lieu de l'introduc- by drawing a quantity of heat instead of the introduc-
tion d'un gaz. Une densité plus petite est obtenue dans une gas. A smaller density is obtained in a
région par chauffage, et une densité plus grande par refroidis- region by heating, and a higher density by cooling
sement.ment.
En dépendant de chaque gaz dont sont composées les cou- Depending on which gases are composed of
ches atmosphériques, des gaz différents peuvent être introduits atmospheric gases, different gases may be introduced
successivement. Si un courant de convection a déjà pris nais- successively. If a convection current has already taken
sance, ce courant-là peut être, par exemple, maintenu en intro- this stream may, for example, be maintained as an intro-
duisant un gaz continuellement ou par intervalles de temps. Le Giving a gas continuously or at intervals. The
gaz doit avoir une densité telle qu'il. soit sujet dans l'atmos- gas must have a density such that it. be subject in the atmosphere
phère totale à une accélération telle qu'elle n'est pas opposée à la direction du courant de convection, car sinon le courant total phere at an acceleration such that it is not opposed to the direction of the convection current, because otherwise the current
de convection est freiné ou même supprimé. convection is slowed or even removed.
Les gaz inertes sont particulièrement appropriés à la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Un avantage est, dans ce cas, qu'aucune réaction chimique ne se produise entre un tel gaz et les autres gaz de l'atmosphère. De plus,.les instruments Inert gases are particularly suitable for carrying out the process of the invention. An advantage is, in this case, that no chemical reaction occurs between such a gas and other gases in the atmosphere. In addition, .the instruments
ou appareils qui se trouvent dans l'espace, dans lequel l'at- or devices in space, in which the
mosphère est enfermée, ne sont pas attaqués ni endommagés par mosphere is locked up, not attacked or damaged by
des réactions chimiques d'un gaz inerte. chemical reactions of an inert gas.
Si le procédé relatif à cette invention est prévu, par exemple, pour le château de transport d'un réacteur, dans lequel If the process relating to this invention is provided, for example, for the transport cask of a reactor, wherein
un système de moyen de refroidissement peut engendrer de l'hydro- a cooling system can generate hydro-
gène moléculaire qui sort de la conduite de fluide de refroidis- molecular gene that comes out of the coolant pipe
sement dans le château de transport si une rupture arrive, le gaz peut être de manière avantageuse introduit directement dans la conduite de fluide de refroidissement. L'avantage est que le gaz peut être amené immédiatement dans l'endroit o l'hydro- In the transport cask, if a rupture occurs, the gas can advantageously be introduced directly into the coolant pipe. The advantage is that the gas can be brought immediately to the place where the hydro-
gène sort.gene comes out.
On suppose alors que le procédé selon l'invention doit être appliqué à un réacteur. L'introduction d'un gaz dans la It is then assumed that the process according to the invention is to be applied to a reactor. The introduction of a gas into the
région d'une couche atmosphérique peut être pratiquée sans dif- region of an atmospheric layer can be practiced without
ficulté de l'extérieur d'un château de transport, car seulement ficulty from the outside of a transport castle, because only
des ouvertures et des conduites d'une petite section sont néces- openings and ducts of a small section are required
saires dans la paroi du château de transport. Comme aucun équi- in the wall of the transport castle. Since no
pement n'est alors nécessaire, le procédé selon l'invention est très sir. En particulier, aucun élément n'est nécessaire, qui puisse agir, le cas échéant, comme source d'allumage pour l'hydrogène, comme cela peut 8tre le cas, par exemple, des motorisations pour les soufflets à circulation. Comme avantage successif de ce procédé selon l'invention s'ajoute le fait que In this case, the process according to the invention is very necessary. In particular, no element is necessary, which can act, if necessary, as a source of ignition for hydrogen, as may be the case, for example, engines for the bellows circulation. As a further advantage of this process according to the invention is added the fact that
celui-ci peut aussi être placé dans des réacteurs déjà exis- it can also be placed in reactors already
tants.tives.
Mais le procédé est également sûr et fiable si le chan- But the process is also safe and reliable if the
gement de densité nécessaire est obtenu dans les couches atmos- necessary density is obtained in the atmosphere layers.
phériques par l'adduction ou le tirage de la chaleur. Dans un by adding or drawing heat. In one
tel cas, il est suffisant de prévoir des échangeurs de chaleur. such case, it is sufficient to provide heat exchangers.
Ces échangeurs de chaleur peuvent être alimentés de l'extérieur du château de transport avec un médium qui est à la température désirée. Les procédés selon l'invention peuvent aussi, si cela est souhaité, être utilisés avec des recombinateurs disposés à l'intérieur ou à l'extérieur du réacteur. Dans ce cas, il se produit grâce aux procédés selon l'invention, un transport d'atmosphères contenant de l'hydrogène de l'endroit de sortie, These heat exchangers can be fed from outside the transport castle with a medium that is at the desired temperature. The methods according to the invention can also, if desired, be used with recombiners disposed inside or outside the reactor. In this case, it is produced by means of the processes according to the invention, a transport of atmospheres containing hydrogen from the place of exit,
c'est-à-dire, par exemple, de l'endroit de rupture de la con- that is, for example, from the breaking point of the con-
duite primaire de fluide de refroidissement aux recombinateurs. primary coolant withdrawal to the recombiners.
Ces procédés peuvent être appliqués en môme temps ou successivement. Le procédé par lequel un gaz est introduit pour changer ( la densité spécifique d'une couche atmosphérique, sera décrit à titre d'exemple en référence à un accident par perte de fluide de refroidissement dans le château de transport d'un These methods can be applied at the same time or successively. The process by which a gas is introduced to change (the specific gravity of an atmospheric layer will be described by way of example with reference to a loss of cooling fluid accident in the transport cask of a
réacteur, en se référant à la figure dans laquelle est repré- reactor, with reference to the figure in which is shown
senté un réacteur à eau sous pression schématiquement en coupe. Un château de transport d'un réacteur est indiqué par a pressurized water reactor schematically in section. A reactor transport vessel is indicated by
la référence 13 dans la figure. L'intérieur du château de trans- reference 13 in the figure. The interior of the castle of
port est divisé localement par des parois séparatrices, délimi- port is divided locally by dividing walls, delimiting
tant ainsi les espaces 2 à 100 Chacun des espaces est en commu- so spaces 2 to 100 Each of the spaces is in communi-
nication avec au moins un espace voisin par les ouvertures de communication. Dans les espaces 3, 5, 8 et 4, 7, 10 sont placés des nication with at least one neighboring space through the communication openings. In spaces 3, 5, 8 and 4, 7, 10 are placed
générateurs de vapeur DE, qui sont en communication par la con- DE steam generators, which are in communication with the
duite primaire 14 de fluide de refroidissement avec une cave sous pression du réacteur RDB, qui est disposée dans l'espace 9. Par la référence 1 est indiqué l'endroit dans lequel une primary coolant 14 with a pressurized cellar reactor RDB, which is arranged in the space 9. By reference 1 is indicated the place in which a
rupture a eu lieu dans la conduite primaire de fluide de re- rupture occurred in the primary fluid line of
froidissement.froidissement.
Des conduites 11 et 12 d'introduction de gaz sont pré- Gas introduction pipes 11 and 12 are
vues, qui s'ouvrent à l'intérieur du château 13 du réacteur. views, which open inside the castle 13 of the reactor.
Dans chacun des espaces 8 et 10 se termine une conduite 11 d'introduction de gaz. Les conduites 12 d'introduction sont disposées dans la zone supérieure du château 13 du réacteur et In each of spaces 8 and 10 ends a pipe 11 for introducing gas. The introduction pipes 12 are arranged in the upper zone of the reactor castle 13 and
servent à l'introduction du gaz dans l'espace 2. serve for the introduction of gas into space 2.
En raison des expériences du château de transport, il est connu que dans un domaine de temps long, c'est-à-dire après des heures voire des jours, après que l'accident à cause d'une perte de fluide de refroidissement soit arrivé, une disposition thermique par couches atmosphériques dans le château peut être attendue. L'atmosphère présente alors dans la zone supérieure du château de transport une température nettement plus haute que l'atmosphère située dans la zone inférieure du château de Due to the experiences of the transport cask, it is known that in a long time field, that is to say after hours or even days, after the accident due to loss of coolant is arrived, a thermal arrangement by atmospheric layers in the castle can be expected. The atmosphere then presents in the upper zone of the transport castle a temperature much higher than the atmosphere located in the lower zone of the castle.
transport. On a donc affaire au cas d'une inversion thermique. transport. We are therefore dealing with the case of a thermal inversion.
Il est également pensable, qu'il se produise dans des cas ex- It is also conceivable that it occurs in exceptional cases.
trames une couche plus chaude entre les couches atmosphériques inférieures et supérieures. Cette couche plus chaude aurait l'effet d'une couche limite thermique0 frames a warmer layer between the lower and upper atmospheric layers. This warmer layer would have the effect of a thermal boundary layer0
8 246388682463886
Après qu'une disposition par couches atmosphériques se soit formée, les atmosphères de chaque espace, reliés entre eux par les ouvertures de communication, ne montrent aucune différence de pression notable. A cause de la température plus basse de la couche atmosphérique existante dans la zone inférieure du château de transport, celle-ci a une densité spécifique plus grande que la couche atmosphérique plus chaude. Ceci signifie que, selon les lois de la physique, l'atmosphère à température la plus basse serait sujette à une "accélération d'isolation" opposée si celle-ci essayait de monter contre la disposition inverse par couches due à la température0 Cet effet d'isolation thermique peut être surmonté si la densité spécifique de la couche atmosphérique profonde est After an atmospheric layer arrangement has been formed, the atmospheres of each space, interconnected by the communication apertures, show no noticeable pressure difference. Due to the lower temperature of the existing atmospheric layer in the lower zone of the transport cask, it has a specific density greater than the warmer atmospheric layer. This means that, according to the laws of physics, the lowest temperature atmosphere would be subject to an opposite "isolation acceleration" if it tried to mount against the inverse layered arrangement due to temperature. thermal insulation can be overcome if the specific gravity of the deep atmospheric layer is
plus petite que celle de la couche atmosphérique supérieure. smaller than that of the upper atmospheric layer.
Un tel état pourrait être atteint par un enrichissement suffi- Such a state could be achieved by sufficient enrichment
sant d'hydrogène introduit par le cas d'accident à cause d'une of hydrogen introduced by the accident case because of a
perte de fluide de refroidissement. Sous les conditions à at- loss of coolant. Under the conditions to
tendre en relation avec les températures différentes des cou- in relation to the different temperatures of the cou-
ches atmosphériques devrait se produire une concentration d'hydrogène dans la couche inférieure, qui devrait être évitée pour des raisons de sécurité. La limite en respect des exigences de sécurité est atteinte à 4 % volumétrique, c'est-à-dire par Atmospheric conditions should result in a concentration of hydrogen in the lower layer, which should be avoided for safety reasons. The limit in respect of the safety requirements is reached at 4% volumetric, that is to say by
la limite inférieure d'inflammation ou d'explosion. the lower limit of inflammation or explosion.
Selon l'invention, dans l'exemple présent, la densité de la couche atmosphérique inférieure est au moins localement diminuée dans la mesure o l'effet thermique d'isolation peut être surmonté, afin que l'hydrogène se répartisse dans un volume plus important avant que la concentration d'hydrogène According to the invention, in the present example, the density of the lower atmospheric layer is at least locally reduced insofar as the thermal insulation effect can be overcome so that the hydrogen is distributed in a larger volume. before the hydrogen concentration
dans la région inférieure du château de transport ou de la cou- in the lower region of the transport castle or the
che atmosphérique inférieure ait atteint une grande valeur non souhaitée. The lower atmospheric air has reached a large undesired value.
Cela a lieu dans le cas du présent exemple selon l'in- This takes place in the case of this example according to the
vention en introduisant un gaz léger, de préférence inerte, comme, par exemple, l'hélium, dans les espaces inférieurs du by introducing a light gas, preferably inert, such as, for example, helium, into the lower spaces of the
château de transport, espaces 8 et/ou 10. Par ce moyen, la den- transport castle, spaces 8 and / or 10. By this means, the
sité de la couche atmosphérique inférieure est réduite, c'est- the lower atmospheric layer is reduced, that is
à-dire que cette atmosphère reçoit en comparaison du système total une poussée croissante par la montée résultant de la concentration, qui finalement peut surmonter l'accélération that is to say that this atmosphere receives in comparison with the total system an increasing thrust by the rise resulting from the concentration, which finally can overcome the acceleration
thermique d'isolation et ainsi préparer une convection corres- thermal insulation and thus prepare a convection corres-
pondante. La convection ainsi produite prendrait la forme d'un cylindre ou rouleau qui passe de préférence à travers les es- ponding. The convection thus produced would take the form of a cylinder or roll which preferably passes through the
paces 3, 5, 8, 9, 10, 7, 4 et 2.pages 3, 5, 8, 9, 10, 7, 4 and 2.
Aussi longtemps qu'une atmosphère stratifiée se présen- As long as a stratified atmosphere is present
te, la couche atmosphérique inférieure remplissant, par exemple, les espaces 5 à 10 et la couche supérieure les espaces 2 à 4 du château de transport, une convection à travers les espaces 4, 3 et 2 est exclue sans prise de mesure supplémentaire pour un the lower atmospheric layer filling, for example, the spaces 5 to 10 and the upper layer the spaces 2 to 4 of the transport castle, a convection through the spaces 4, 3 and 2 is excluded without taking additional measure for a
long temps, car la disposition thermique par couches est stable. long time, because the thermal layering is stable.
Dans la couche atmosphérique inférieure elle-même, un courant de convection peut cependant s'introduire par les espaces 7, 6, 5, 8, 9, 10. Mais par ce courant de convection n'arriverait In the lower atmospheric layer itself, however, a convection current can be introduced through the spaces 7, 6, 5, 8, 9, 10. But by this convection current would not arrive
qu'un mélange à l'intérieur de la couche atmosphérique infé- that a mixture within the lower atmospheric layer
rieure, dans laquelle justement l'hydrogène est libéré dans l'espace 100 Dans la couche atmosphérique inférieure peuvent, par conséquent, s'établir des concentrations d'hydrogène, dont in which the hydrogen is released into the space 100. In the lower atmospheric layer, therefore, hydrogen concentrations can be established, of which
la valeur dépasse la valeur admise de sécurité de 4 % volumé- the value exceeds the accepted safety value of 4% volum-
trique. Au lieu de l'introduction d'un gaz léger inerte comme, par exemple, l'hélium, on peut aussi prendre en considération cudgel. Instead of the introduction of a light inert gas such as, for example, helium, it is also possible to take into consideration
l'introduction de vapeur d'eau. Il serait possible par l'utili- the introduction of water vapor. It would be possible by using
sation de vapeur d'eau comme gaz léger, pareillement que par l'introduction d'un gaz inerte en plus chauffé, de supprimer l'inversion de température produite dans un endroit, ou du moins de la diminuer, de sorte que la différence de densité présente, localement due à l'hydrogène, à la vapeur d'eau et/ou au gaz inerte, entraînerait une formation de convection correspondante the introduction of an inert gas in addition to heating, to suppress the temperature inversion produced in one place, or at least to reduce it, so that the difference in density present, locally due to hydrogen, water vapor and / or inert gas, would result in a corresponding convection formation
du courant, par o un cylindre de convection serait formé à tra- of the current, where a convection cylinder would be formed
vers les espaces 3, 5, 8, 9, 10, 7, 4 et 2. to spaces 3, 5, 8, 9, 10, 7, 4 and 2.
La mise en oeuvre technique du procédé selon l'invention n'est liée à aucune difficulté remarquable. Il est seulement essentiel que des moyens soient prévus par lesquels le gaz désiré peut être conduit à l'atmosphère à l'intérieur du château de transport en dés endroits prévus. De tels moyens peuvent être The technical implementation of the method according to the invention is not related to any remarkable difficulty. It is only essential that means be provided by which the desired gas can be conducted to the atmosphere within the transport cask in prescribed locations. Such means can be
24638862463886
legconduites 11 et 12, qui sont connectées à une source de gaz legconduits 11 and 12, which are connected to a gas source
qui se trouve à l'extérieur du château de transport du réacteur. which is outside the reactor transport castle.
Une telle source de gaz peut être constituée par des bouteilles de gaz, dans lesquelles se trouve normalement le gaz, sous une grande pression à l'état liquide. le stockage de telles bou- Such a gas source may be constituted by gas bottles, in which the gas is normally located, under a large pressure in the liquid state. storage of such stores
teilles de gaz ne présente aucun problème, car, particulière- gas bubbles is no problem because, especially
ment s'il s'agit d'un gaz inerte comme l'hélium, aucun risque n'est à craindre. Les moyens de contrôle nécessaires comme les soupapes, les vannes, etc. peuvent être prévus à l'extérieur du château de transport, de sorte qu'aucune mesure de sécurité if it is an inert gas such as helium, no risk is to be feared. The necessary control means such as valves, valves, etc. may be provided outside the transport castle, so that no safety measures
technique particulière ne soit à envisager. particular technique is to be considered.
On peut aussi envisager d'ajouter un gaz inerte tel que l'hélium au moyen de refroidissement, par exemple, dans le refroidisseur pour la dissipation de chaleur résiduelle, ou dans la proximité des pompes pour le refroidissement résiduel, It is also possible to envisage adding an inert gas such as helium by means of cooling, for example, in the cooler for the residual heat dissipation, or in the vicinity of the pumps for the residual cooling,
etc., car en cas d'accident d'une perte de fluide de refroidis- etc., because in the event of an accident of loss of coolant
sement le gaz sera transporté par le fluide de refroidissement à l'endroit o la rupture est arrivée dans la conduite de the gas will be carried by the coolant to the point where the break occurred in the
fluide de refroidissement.cooling fluid.
Le moment et la durée d'une introduction unique ou ré- The timing and duration of a single or repeated introduction
pétée d'un gaz peuvent être déterminés de toute façon par l'ap- gas may be determined in any case by
pareillage existant pour le contrôle et la surveillance de la existing system for the control and monitoring of the
température et de la concentration d'hydrogène. temperature and hydrogen concentration.
On peut aussi envisager de disposer la source de gaz elle-même, c'est-àdire, par exemple, les bouteilles d'hélium, à l'intérieur du château de transport du réacteur, des mesures devant cependant être prises, pour éviter l'endommagement des bouteilles de gaz et des soupapes et conduites qui leur sont associées, dans le cas d'un accident par perte de fluide de It is also conceivable to dispose of the gas source itself, that is to say, for example, helium cylinders, inside the reactor transport cask, measures to be taken, however, to avoid damage to the gas cylinders and their associated valves and ducts, in the event of a loss of fluid accident
refroidissement. L'avantage consiste dans ce cas en ce qu'au- cooling. The advantage lies in this case in that
cune rupture dans le mur du château de transport ne soit néces- a break in the wall of the transport castle is not necessary.
saire. Dans de nombreux cas, des conduites sont pourtant déjà existantes pour des raisons de prises d'essai (par exemple, pour les mesures de H12), qui pénètrent le château de transport et sary. In many cases, however, pipes are already in existence for test purposes (for example, for H12 measurements), which penetrate the transport cask and
peuvent être utilisées pour l'introduction d'un gaz. can be used for the introduction of a gas.
il 2463886he 2463886
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7928905A GB2056748B (en) | 1979-08-22 | 1979-08-20 | Method for eliminating local gas concentrations in stratified atmospheres |
FR7922513A FR2463886A1 (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | PROCESS FOR DISPERSING LOCAL GAS CONCENTRATIONS IN OVERLAY LAYER ATMOSPHERES |
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FR7922513A FR2463886A1 (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | PROCESS FOR DISPERSING LOCAL GAS CONCENTRATIONS IN OVERLAY LAYER ATMOSPHERES |
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ID=9229484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR7922513A Granted FR2463886A1 (en) | 1979-08-22 | 1979-08-22 | PROCESS FOR DISPERSING LOCAL GAS CONCENTRATIONS IN OVERLAY LAYER ATMOSPHERES |
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---|---|
FR (1) | FR2463886A1 (en) |
GB (1) | GB2056748B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3404609A1 (en) * | 1984-02-09 | 1985-08-14 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Reactor building for a boiling-water reactor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3307913A (en) * | 1962-07-27 | 1967-03-07 | Stone & Webster Eng Corp | Vacuum producing apparatus for containment vessels |
FR2164903A1 (en) * | 1971-12-22 | 1973-08-03 | Nippon Kokan Kk |
-
1979
- 1979-08-20 GB GB7928905A patent/GB2056748B/en not_active Expired
- 1979-08-22 FR FR7922513A patent/FR2463886A1/en active Granted
Patent Citations (2)
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US3307913A (en) * | 1962-07-27 | 1967-03-07 | Stone & Webster Eng Corp | Vacuum producing apparatus for containment vessels |
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Title |
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HEATING, PIPING & AIRCONDITIONING, octobre 1967, S. AGNON "Mechanical systems designed for safety in Israeli research reactor building", pages 137-145, figure 2 * |
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DE3404609A1 (en) * | 1984-02-09 | 1985-08-14 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Reactor building for a boiling-water reactor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2056748B (en) | 1983-05-05 |
FR2463886B1 (en) | 1984-01-06 |
GB2056748A (en) | 1981-03-18 |
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