FR2524688A1

FR2524688A1 - DEVICE FOR DEGASSING A TANK UNDER A WATER-COOLED NUCLEAR REACTOR

Info

Publication number: FR2524688A1
Application number: FR8304990A
Authority: FR
Inventors: Hermann-Josef Conrads
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1983-10-07
Also published as: JPS58184590A; FR2524688B1; DE3212703A1

Abstract

According to the invention, porous membranes (23), preferably made from a sintered material (28) with palladium interlayers, is used for degassing pressurised containers (1), which is usually performed in pressure-relief tanks (3) having a lower pressure. The gas throughputs, which can be restricted to specific times by means of remotely actuated fittings (22, 25), is determined by the pore size. The invention can be applied, in particular, for degassing the pressuriser of a pressurised water reactor.

Description

Dispositif pour le dégazage d'une cuve sous pression
La présente invention se rapporte à un dispositif pour le dégazage d'une cuve sous pression d'un réacteur nucléaire refroidi à l'eau, ce dispositif comportant un réservoir de décharge destiné à recevoir les gaz. Lors du dégazage, on élimine en particulier l'hydrogène qui est ajouté à l'eau de refroidissement primaire d'un réacteur à eau sous pression. Cet hydrogène peut se dégager dans le pressuriseur d'un réacteur à eau sous pression et doit par conséquent être évacué.Device for degassing a pressure vessel
The present invention relates to a device for degassing a pressure vessel of a water-cooled nuclear reactor, this device comprising a discharge tank intended to receive the gases. During degassing, in particular the hydrogen which is added to the primary cooling water of a pressurized water reactor is removed. This hydrogen can be released in the pressurizer of a pressurized water reactor and must therefore be evacuated.

Selon l'invention, le réservoir de décharge est raccordé à la cuve sous pression par l'intermédiaire d'une membrane poreuse. Comme on l'a constaté, cette dernière peut non seulement supporter de grandes différences de pression, mais aussi garantir une perméabilité aux gaz suffisante pour le dégazage. La perméabilité aux gaz dépend de la grosseur des pores et peut par conséquent être sélectionnée selon les besoins. Par ailleurs, cette perméabilité aux gaz peut aussi être modifiée au moyen de couches intermédiaires de palladium qui, lors de la fabrication de la membrane poreuse, peuvent être prévues sous forme de comprimés frittés. According to the invention, the discharge tank is connected to the pressure vessel via a porous membrane. As has been observed, the latter can not only withstand large pressure differences, but also guarantee sufficient gas permeability for degassing. The gas permeability depends on the size of the pores and can therefore be selected as required. Furthermore, this gas permeability can also be modified by means of intermediate layers of palladium which, during the manufacture of the porous membrane, can be provided in the form of sintered tablets.

Un autre moyen pour régler le passage du gaz, et par conséquent le taux du dégazage, peut être réalisé à l'aide d'une robinetterie d'arrêt actionnée à distance et avec laquelle on peut mettre la membrane poreuse perméable aux gaz en service pour des périodes d'actionnement plus ou moins longues. On utilise de préférence des robinetteries d'arrêt télécommandées, par exemple des valves actionnées par moteur, qui sont respectivement disposées de part et d'autre de la membrane poreuse. I1 est ainsi possible de mettre la membrane hors service ou de la changer. Pour ce faire, on peut toutefois également prévoir des valves d'arrêt à commande manuelle. Another means of regulating the passage of gas, and consequently the rate of degassing, can be achieved using a shut-off valve actuated remotely and with which the porous gas permeable membrane can be put into service to more or less long actuation periods. Preferably remote-controlled shut-off valves are used, for example valves actuated by motor, which are respectively arranged on either side of the porous membrane. It is thus possible to take the membrane out of service or to change it. To do this, however, manual shut-off valves can also be provided.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré schématiquement sur la figure unique du dessin annexé. The invention will be better understood using the description of an embodiment taken as an example, but not limiting, and illustrated schematically in the single figure of the accompanying drawing.

La cuve à dégazer constitue une section du pressuriseur 1 appartenant au circuit primaire d'un réacteur à eau sous pression. Ce pressuriseur est raccordé par une conduite oblique 2 à un réservoir de décharge 3 qui fait partie des installations auxiliaires du réacteur à eau sous pression, en particulier du système d'évacuation des gaz et de nettoyage du réfrigérant. The degassing tank constitutes a section of the pressurizer 1 belonging to the primary circuit of a pressurized water reactor. This pressurizer is connected by an oblique pipe 2 to a discharge tank 3 which is part of the auxiliary installations of the pressurized water reactor, in particular of the gas evacuation system and cleaning of the refrigerant.

La conduite 2 a une largeur nominale de 150. Elle se termine dans une valve de sécurité 4 placée sur le réservoir de décharge 3. Cette valve est actionnée par son propre fluide par l'intermédiaire d'une conduite de commande 6 comportant un système d'entraînement à fluide sous pression 7. Line 2 has a nominal width of 150. It ends in a safety valve 4 placed on the discharge tank 3. This valve is actuated by its own fluid via a control line 6 comprising a system of pressurized fluid drive 7.

La conduite 6 aboutit à une valve de commande 9 en passant par une valve d'arrêt 8 normalement ouverte. Cette valve de commande est raccordée au pressuriseur 1 par l'intermédiaire d'une conduite 12 également oblique dite conduite de détente ayant une largeur nominale de 25. Une valve d'arrêt 13 dans la conduite de détente 12 est également normalement ouverte. Line 6 ends at a control valve 9 via a normally open stop valve 8. This control valve is connected to the pressurizer 1 by means of a pipe 12 also oblique said expansion pipe having a nominal width of 25. A stop valve 13 in the expansion pipe 12 is also normally open.

En plus de son mécanisme d'ouverture symbolisé par un ressort 15 et nécessaire à son fonctionnement en tant que valve de sécurité, la valve de commande 9 comporte un autre mécanisme d'actionnement électromagnétique qui est symbolisé par une bobine 16. Elle est en outre raccordée au réservoir de décharge 3 par une conduite d'aération 18. In addition to its opening mechanism symbolized by a spring 15 and necessary for its operation as a safety valve, the control valve 9 includes another electromagnetic actuation mechanism which is symbolized by a coil 16. It is furthermore connected to the discharge tank 3 by an aeration pipe 18.

Comme représenté schématiquement dans l'exemple de réalisation, le point le plus haut de la conduite de détente 12 et le point le plus haut de la conduite oblique 2, sont raccordés à une conduite de dégazage 20 qui a une largeur nominale de 25 et aboutit à une membrane poreuse 23 par l'intermédiaire d'une valve d'arrêt 21 à commande manuelle et d'une robinetterie d'arrêt 22 actionnée par moteur. La membrane poreuse 23 est reliée au réservoir de décharge par l'intermédiaire d'une autre robinetterie d'arrêt 25 action née par moteur et d'une valve d'arrêt 26 à commande manuelle. As shown schematically in the embodiment, the highest point of the expansion pipe 12 and the highest point of the oblique pipe 2, are connected to a degassing pipe 20 which has a nominal width of 25 and terminates to a porous membrane 23 by means of a shut-off valve 21 with manual control and a shut-off valve 22 actuated by a motor. The porous membrane 23 is connected to the discharge tank by means of another stop valve 25 action created by the engine and a stop valve 26 with manual control.

La conduite de dégazage 20 avec la membrane poreuse 23 constitue pour le pressuriseur 1 un moyen de dégazage avec lequel on peut en particulier éliminer l'hydrogène. En pareil cas, le gaz est amené au réservoir de décharge 3 sous l'effet de la chute de pression existant entre le pressuriseur 1 ayant une pression de fonctionnement de 160 bars et ledit réservoir de décharge ayant une pression de 1 bar. La différence de pression est sensiblement réduite au niveau du comprimé fritté 28 de la membrane poreuse 23 lequel est inséré par son propre boîtier 29 dans la conduite 20 comme on peut le voir par les raccordements à bride 30. The degassing line 20 with the porous membrane 23 constitutes for the pressurizer 1 a degassing means with which it is possible in particular to remove the hydrogen. In such a case, the gas is supplied to the discharge tank 3 under the effect of the pressure drop existing between the pressurizer 1 having an operating pressure of 160 bars and said discharge tank having a pressure of 1 bar. The pressure difference is substantially reduced at the level of the sintered tablet 28 of the porous membrane 23 which is inserted by its own housing 29 in the pipe 20 as can be seen by the flange connections 30.

Le comprimé fritté 28 se compose de couches de vanadium-palladium-vanadium et a une épaisseur de 25 à 40 mm ainsi qu'une section transversale d'environ 200 cm2 disponible pour le passage du gaz. Pour la différence de pression précitée, sa perméabilité est réglée à quelques litres par heure par les couches intermédiaires en palladium. Cette valeur s'applique en particulier à l'hydrogène (H2) et suffit également pour les gaz tels que l'azote, l'oxygène et autres gaz rares imaginables présents en plus faibles quantités. The sintered tablet 28 consists of layers of vanadium-palladium-vanadium and has a thickness of 25 to 40 mm as well as a cross section of approximately 200 cm2 available for the passage of gas. For the above-mentioned pressure difference, its permeability is adjusted to a few liters per hour by the intermediate palladium layers. This value applies in particular to hydrogen (H2) and is also sufficient for gases such as nitrogen, oxygen and other rare gases imaginable present in smaller quantities.

En plus de l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit, la présente invention peut également être utilisée pour le dégazage de n'importe quels autres réservoirs parmi lesquels on peut aussi compter les systèmes de conduites tubulaires ou autres volumes semblables étroitement délimités. In addition to the embodiment which has just been described, the present invention can also be used for the degassing of any other tanks among which one can also count the tubular pipe systems or other similar volumes closely delimited.

Claims

1.- Device for degassing a pressure vessel of a water-cooled nuclear reactor, comprising a discharge tank intended to receive the gases, characterized in that the discharge tank (3) is connected to the pressure vessel (1) via a porous membrane (23).

2.- Device according to claim 1, characterized in that the connection (12,20) comprises a remote controlled stop valve (22, 25) mounted in series with the porous membrane (23).

3.- Device according to claim 1 or 2, characterized in that the connection (12, 20) comprises stop valves (21, 22, 25, 26) upstream and downstream of the porous membrane (23) .

4.- Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the porous membrane (23) comprises a sintered tablet (28) with intermediate layers of palladium.

5.- Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the porous membrane (23) is disposed between the components (1) of the primary circuit and the auxiliary installations (3) of a reactor pressurized water.