FR2542911A1 - Dispositif de purification integree du metal liquide de refroidissement d'un reacteur nucleaire a neutrons rapides - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE PURIFICATION INTEGREE DE METAL LIQUIDE DE REFROIDISSEMENT D'UN REACTEUR NUCLEAIRE A NEUTRONS RAPIDES. UNE PARTIE DU DISPOSITIF 20 TRAVERSE LA PAROI 9B DE LA CUVE INTERNE 9 GRACE A UN DISPOSITIF DE SEPARATION DU METAL LIQUIDE CHAUD ET DU METAL LIQUIDE FROID. LE DISPOSITIF 20 EST CONSTITUE PAR UN ENSEMBLE DE VIROLES COAXIALES VERTICALES. IL COMPORTE EN PARTICULIER UNE VIROLE EXTERNE 25 AYANT DES OUVERTURES 38 DE PASSAGE DU METAL LIQUIDE CHAUD, UNE VIROLE INTERMEDIAIRE 40 ET UNE VIROLE INTERNE 42. LES VIROLES 25 ET 42 SONT RELIEES A LEUR PARTIE INFERIEURE. LA VIROLE 42 DEBOUCHE A SA PARTIE INFERIEURE DANS LE COLLECTEUR FROID 10B ET COMMUNIQUE A SA PARTIE SUPERIEURE AVEC LA SORTIE DE LA CARTOUCHE FILTRANTE 51. UN DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT 45 EST PLACE ENTRE UNE VIROLE PERFOREE 42A PROLONGEANT LA VIROLE 42 VERS LE HAUT ET LA SURFACE EXTERNE DE LA CARTOUCHE FILTRANTE 51. L'INVENTION S'APPLIQUE EN PARTICULIER AUX REACTEURS NUCLEAIRES A NEUTRONS RAPIDES DE TYPE INTEGRE REFROIDIS PAR DU SODIUM LIQUIDE.

Description

Dispositif de purification intégrée du métal liquide de refroidissement
d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides
L'invention concerne un dispositif de purification intégrée du métal liquide de refroidissement d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides de type intégré.

De tels réacteurs nucléaires à neutrons rapides de type intégré refroidis par du métal liquide qui est généralement du sodium comportent une cuve principale fermée à sa partie supérieure par une dalle horizontale renfermant le sodium liquide dans lequel plonge le coeur du réacteur. Ce so- dium liquide ou sodium primaire s'échauffe au contact des assemblages du coeur qu'il parcourt dans la direction verticale de bas en haut. Le coeur du réacteur et le sodium chaud sont contenus dans une zone de la cuve principale appelée collecteur chaud. Le sodium chaud pénètre dans des échangeurs de chaleur intermédiaires, il se refroidit en échauffant du sodium se conduire et ressort des échangeurs de chaleur dans une zone de la cuve principale appelée collecteur froid.Le collecteur chaud et le collecteur froid sont séparés par une paroi appelée cuve interne disposée à l'intérieur de la cuve principale.

Les échangeurs intermédiaires traversent la cuve interne grâce à des dispositifs de traversée comportant un moyen utilisant du gaz inerte en surpression pour la séparation du sodium chaud et du sodium froid.

Des pompes plongeant dans le collecteur froid permettent de renvoyer le sodium froid à la base du coeur. La pression de pompage se traduit par une différence de niveau entre le sodium chaud et le sodium froid.

pendant sa circulation dans la cuve et pendant sa traversée du coeur, le sodium primaire se charge d'impuretés telles que des oxydes, des hydrures dissous dans le sodium ou telles que des particules solides en suspension.

I1 est nécessaire d'épurer le sodium liquide pendant le fonctionnement du réacteur pour éviter qu'il ne soit chargé d'une trop grandequan- tité d'impuretés.

On utilise généralement pour effectuer cette épuration des dispositifs complexes permettant de prélever une partie du sodium liquide, de le refroidir et de le faire passer sur un filtre constitué par des fibres métalliques, par exemple en acier inoxydable. Les impuretés contenues par le métal liquide précipitent préférentiellement sur les fibres métalliques du filtre si la température du métal liquide est suffisamment basse. On opère ainsi un piègeage à froid des impuretés.

De tels dispositifs comportent généralement une pompe de mise en circulation du métal liquide, un échangeur économiseur permettant d'assurer un transfert de chaleur entre le métal non épuré chaud et le métal épuré refroidi, un dispositif de refroidissement du métal liquide à épurer et une cartouche de filtration en fibres métalliques. Ces dispositifs peuvent être immergés dans la cuve du réacteur ; ils sont alors dits "intégrés".

Ces dispositifs de purification intégrés comportent un bouchon de support et d'isolation contre les radiations reposant sur la dalle du réacteur au niveau d'une ouverture de passage et un ensemble de viroles coaxiales portées par le bouchon et plongeant verticalement dans le métal liquide de la cuve. Grâce à la pompe, le sodium liquide à épurer suit un parcours complexe entre ces viroles et à l'intérieur de conduits de liaison entre les différentes parties du dispositif de purification.

Le sodium liquide parcourt ainsi successivement l'échangeur économiseur, le dispositif de refroidissement, la cartouche de filtration puis à nouveau l'échangeur économiseur.

De tels dispositifs de purification sont donc extrêmement complexes et doivent comporter des parties actives telles qu'une pompe de circulation du sodium liquide immergée qui travaille à haute température (800"C et plus). Ces dispositifs sont donc coûteux et peuvent nécessiter des opérations de réparation et d'entretien difficiles à réaliser. Ils nécessitent de plus une alimentation en énergie électrique de la pompe.

Le but de l'invention est de proposer un dispositif de purification du métal liquide de refroidissement d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides de type intégré comportant une cuve principale fermée par une dalle horizontale renfermant le métal liquide dans lequel plonge le coeur du réacteur, à l'intérieur d'une première partie du volume interne de la cuve principale appelée collecteur chaud séparée d'une seconde partie appelée collecteur froid par une paroi appelée cuve interne, le métal liquide échauffé dans le coeur du réacteur passant du collecteur chaud au collecteur froid à l'intérieur d'échangeurs de chaleur dans lesquels il se refroidit et étant renvoyé du collecteur froid à la base du coeur par des pompes plongeant dans le métal liquide dont la purification, pendant le fonctionnement du réacteur, est assurée par le dispositif de purification comportant un bouchon de support et d'isolation contre les radiations reposant sur la dalle du réacteur au niveau d'une ouverture de passage, un ensemble de viroles coaxiales portées par le bouchon et plongeant verticalement dans le métal liquide de la cuve, des moyens de refroidissement du métal liquide à épurer et une cartouche filtrante disposée à sa partie centrale, ce dispositif de purification devant être d'une conception et d'une construction simples et ne devant pas comporter d'organes actifs nécessitant une alimentation électrique.

Dans ce but, une partie du dispositif traverse la paroi de la cuve interne par une ouverture suivant la périphérie de laquelle la cuve interne porte un bac d'étanchéité annulaire et les viroles coaxiales sont constituées de l'extérieur vers l'intérieur du dispositif par - une virole externe fixée sur la dalle à sa partie supérieure et portant à sa partie inférieure et à sa périphérie une jupe d'étanchéité plongeant dans le bac annulaire de la cuve interne délimitant avec la virole externe un espace annulaire alimenté en gaz neutre sous pression, la virole externe présentant dans sa partie située au-dessus de la jupe d'étanchéité des ouvertures traversant sa paroi dans une zone située à l'intérieur du collecteur chaud, - une virole intermédiaire de guidage du métal liquide, - et au moins une virole interne limitée vers le haut à un niveau situé endessous du niveau du métal liquide dans la cuve, à laquelle est reliée la partie inférieure de la virole externe constituant avec celle-ci un espace annulaire fermé vers le bas dans lequel plonge la partie inférieure de la virole intermédiaire, la virole interne délimitant un espace intérieur débouchant à sa partie inférieure dans le collecteur froid et communiquant à sa partie supérieure avec la sortie de métal liquide de la cartouche filtrante située au-dessus de cet espace intérieur, le dispositif de refroidissement du métal liquide étant placé dans un espace annulaire ménagé entre une virole perforée prolongeant vers le haut la virole interne et la surface externe de la cartouche filtrante.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif de purification selon l'invention utilisé dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides refroidi par du sodium liquide.

La figure 1 représente, dans une vue en coupe par un plan vertical, la cuve d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides de type intégré.

La figure 2 représente, dans une vue en coupe par un plan vertical de symétrie, un dispositif de purification suivant l'invention disposé dans une cuve de réacteur nucléaire comme représentée à la figure 1.

Sur la figure 1 on voit la cuve principale 1 d'un réacteur nucl- aire à neutrons rapides entourée par une cuve de sécurité 2 et remplie de sodium constituant le fluide primaire du réacteur jusqu'à un niveau 3. Les cuves 1 et 2 sont fixées à la dalle horizontale 5 fermant la cuve du réacteur et reposant sur la structure 6 de celui-ci.

A l'intérieur de la cuve le coeur 7 du réacteur repose sur le fond de cuve par l'intermédiaire d'un platelage 8.

A l'intérieur de la cuve principale 1 est disposée une cuve interne 9 comportant une virole cylindrique 9a dans sa partie supérieure et un redan en forme d'ogive 9b reposant sur le platelage 8, dans sa partie inférieure.

La cuve interne 9 sépare le volume intérieur de la cuve principale 1 en une zone 10a renfermant le coeur 7 du réacteur, appelée collecteur chaud, et une zone 10b appelée collecteur froid. Des échangeurs de chaleur tels que 12 sont disposés dans la cuve de façon que leur fenêtre d'entrée 13 soit disposée à l'intérieur du collecteur chaud ~10a et leur fenêtre de sortie 14 à l'intérieur du collecteur froid 10b. Chacun des échangeurs de chaleur traverse le redan en ogive 9b et comporte une virole d'étanchéité 15 plongeant dans un bac annulaire 17 porté par le redan 9b de la cuve interne 9. Une alimentation en gaz sous pression de l'espace existant entrela virole d'étanchéité 15 et l'échangeur de chaleur intermédiaire 12 permet de séparer les niveaux du sodium chaud et du sodium froid au niveau de la traversée de l'échangeur 12.

Le sodium chaud pénètre par la fenêtre d'entrée 13 de ltéchangeur de chaleur- 12 et ressort par la fenêtre de sortie 14 après son.refroidisse- ment au contact du sodium secondaire à l'intérieur de l'échangeur 12.

Le sodium refroidi est envoyé par des pompes 18 plongeant dans le collecteur 10b à la base du coeur 7. Dans sa traversée du coeur de bas enn haut le sodium primairezse réchauffe avant de ressortir du coeur dans le collecteur chaud 10axe Des pompes 18 sont disposées à l'intérieur de cheminées 19 qui ne communiquent qu'avec le collecteur froid 10b. Les pompes 18 produisent une surpression de pompage qui se traduit par une différence de niveau du sodium primaire entre le collecteur chaud et le collecteur froid.
Dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides de type intégré tel que construit actuellement et représenté à la figure 1, il est donc possible d'obtenir entre le collecteur chaud et le collecteur froid un écoulement du sodium primaire à l'intérieur d'un dispositif traversant la paroi de la cuve interne.

Sur la figure 2, on voit un module de purification de sodium pri maire 20 disposé, par rapport au redan 9b du réacteur nucléaire représenté à la figure 1, de façon à être traversé par un flux de sodium s'écoulant par gravité.

Ce module 20 comporte une structure particulière qui sera décrite ci-dessous et a été disposé dans la cuve principale du réacteur d'une façon analogue à l'échangeur de chaleur intermédiaire 12 repré-senté sur la figure 1.

Le module de purification 20 comporte un bouchon cylindrique 21 de grande épaisseur reposant sur la dalle 5 fermant la cuve principale 1 du réacteur. Ce bouchon 21 constitué par une structure métallique remplie de béton ferme l'ouverture 22 de passage du module 20 dans la dalle 5 et réalise une protection contre les radiations provenant de la cuve. Ce bouchon 21 porte lui-mbeme un bouchon 24 de structure comparable à sa partie centrale.

Le module 20 est constitué par un ensemble de viroles portées par le bouchon 21. Ces viroles sont toutes coaxiales et disposées dans la cuve avec leur axe ZZ' vertical.

La première virole ou virole externe 25 porte une jupe d'étanchéité 26 à sa partie inférieure. Son extrémité inférieure traverse une ouverture 27 de diamètre supérieur au diamètre de la jupe d'étanchéité 26 ménagée dans le redan 9b de la cuve interne 9 du réacteur.

Sur la périphérie de cette ouverture 27, la cuve interne 9 porte un bac annulaire 28 dans lequel plonge la virole d'étanchéité 26. De l'argon sous pression est envoyé par une canalisation 30 à la partie supérieure de l'espace annulaire ménagé entre la jupe d'étanchéité 26 et la virole externe 25. Le gaz inerte sous pression permet de maintenir le sodium chaud du collecteur 10a à un niveau 31 et le sodium froid du collecteur 10b à un niveau 32. La séparation du sodium chaud et du sodium froid est ainsi assurée de la même façon que dans les traversées d'échangeurs de chaleur intermédiaires tels que l'échangeur 12 représenté à la figure 1.

Dans la partie supérieure de l'espace annulaire d'étanchéité, la virole externe 25 porte une couche d'isolation thermique 34 en matériau ré frac taire.

A sa partie supérieure, la virole externe 25 porte une jupe d'étanchéité 35 dont la partie inférieure est sous le niveau 3 du sodium liquide dans la cuve et la partie supérieure dans l'argon de couverture remplis
sant l'espace entre le niveau 3 et la surface inférieure de la dalle 5. Une conduite 36 permet d'alimenter à sa partie supérieure l'espace annulaire ménagé entre la jupe d'étanchéité 35 et la virole 25 en argon sous pression.

Au niveau de l'espace annulaire ménagé par la jupe d'étanchéité 35 et sous le niveau 3 du sodium liquide, la virole externe 25 est percée d'ouvertures 38 débouchant dans le collecteur chaud lova.

La seconde virole 40 du module de purification 20 appelée virole intermédiaire est également fixée sur le bouchon 21 à sa partie supérieure, à l'intérieur de la virole externe 25. Cette virole intermédiaire 40 plonge dans le sodium liquide jusqu'à un niveau situé un peu au-dessus du niveauinférieur de la virole externe 25 qui est reliée à sa partie inférieure par une paroi tronconique 41 à la troisième virole 42, ou virole interne, du module 20.

La virole 40 porte dans sa partie supérieure une couche d'isolant thermique réfractaire 43.

La virole interne 42 est soudée à la paroi tronconique 41 qui est elle-même fixée par soudage sur la partie inférieure de la virole externe 25. L'espace entre les viroles 25 et 42 est donc totalement fermé à sa partie inférieure.

La virole interne 42 débouche à sa partie inférieure dans le collecteur froid 10b, cette partie inférieure n1 étant pas fermée. La partie supérieure 42a de cette virole interne est percée de nombreuses ouvertures 44 traversant sa paroi et mettant en communication l'espace annulaire compris entre les viroles 40 et 42 avec un espace annulaire occupé par le dispositif de refroidissement 45 du sodium à épurer. Ce dispositif 45 est constitué par un serpentin de refroidissement alimenté en gaz neutre de refroidi s- sement par une conduite 46. Une virole 47 prolongeant la paroi interne du bouchon annulaire 21 permet de protéger le dispositif de refroidissement dans sa partie supérieure.

t1 espace intérieur de la virole 42 en communication par sa partie inférieure avec le collecteur froid 10b est fermé à sa partie supérieure par une paroi inclinée 48, à l'exception d'ouvertures 50 faisant communiquer cet espace intérieur avec la sortie de la cartouche filtrante 51. La cartouche filtrante 51 est constituée par deux viroles 52 coaxiales etd'axe ZZ' percées d'ouvertures et ménageant un espace annulaire rempli d'un matériau fibreux métallique, par exemple des fibres d'acier inoxydable.

La virole externe 52a est prolongée par une partie pleine permettant son raccord au bouchon 24 par l'intermédiaire d'une virole de raccord 54 portant un dispositif de fixation 55 de la cartouche filtrante 51.

L'espace annulaire rempli de fibres métalliques de la cartouche filtrante 51 est limité par deux couronnes annulaires 56 et 57.

La couronne inferieure 57 porte une courte virole d'appui 58 reposant sur la paroi de fermeture 48 de l'espace intérieur de la virole interne 42.

La paroi de fermeture 48 est soudee le long de son bord interne à une virole interne de dérivation 60 dont l'espace intérieur communique, à sa partie inférieure, avec la collecteur froid 10b.

Cet espace intérieur est fermé à sa partie supérieure par une paroi horizontale 61 comportant une ouverture à sa partie centrale dont la dimension correspond à celle d'un clapet conique 62 porté par une tige 63 reliée à sa partie supérieure au-dessus du bouchon 24 à un dispositif de commande 64 permettant de relever ou d'abaisser la tige 63 pour l'ouverture ou la fermeture du passage de sodium liquide entre la sortie de la cartouche filtrante 51 et l'espace intérieur de la virole~60.

La tige 63 est guidée et protégée par deux tubes 65 et 66 portés respectivement par le bouchon 24 et la cartouche filtrante 51.

On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif de purification représenté à la figure 2.

Le module 20 étant intercalé entre le collecteur chaud 10a et le collecteur froid 10b dont les niveaux d'équilibre 3 et 3' sont différents, il s'établit par différence de pression une circulation de sodium suivant les flèches 68. Le sodium chaud pénètre dans l'espace annulaire entre la jupe d'étanchéité 35 et la virole externe 25 du module de purification 20, pénètre par les ouvertures 38 et descend dans l'espace annulaire compris entre les viroles 25 et 40. La virole intermédiaire 40 sert au guidage du sodium liquide jusqu'à la partie inférieure de cet espace puis, lors de la remontée du sodium, dans l'espace annulaire ménagé entre la virole intermédiaire 40 et la virole interne 42.

Dans la partie supérieure de la virole interne 42, le sodium à épurer pénètre par les ouvertures 44 de cette virole 42aX dans l'espace annulaire occupé par le dispositif de refroidissement 45. Le sodium refroidi pénètre ensuite dans l'espace intérieur de la cartouche filtrante 51 où il se débarrasse de ses impuretés qui précipitent sur les fibres d'acier inoxydable remplissant cet espace annulaire.

A cet effet, on prévoit un refroidissement suffisant du sodium avant son passage dans la cartouche filtrante 51 pour que les impuretés se figent sur les fibres de la cartouche lors de leur mise en contact avec le sodium liquide refroidi.

Le sodium liquide refroidi et épuré ressort de la cartouche fil trante par les ouvertures de la paroi interne 52 -de celle-ci et s'écoule dans l'espace intérieur de la virole interne 42 par les ouvertures 50.

Lors de sa descente dans l'espace intérieur de la virole interne 42, le sodium refroidi est en contact thermique avec le sodium liquide chaud remontant dans l'espace annulaire compris entre la paroi de guidage 40 et la paroi interne 42. Cette partie de l'installation constitue donc un échangeur récupérateur permettant de refroidir le sodium chaud préalablement à son passage dans le dispositif de refroidissement 45 et de réchauffer le sodium épuré froid avant son retour dans le collecteur 10b
Le niveau de sodium à l'intérieur de la virole 40 s'établit au niveau 3' correspondant à la dénivelée nécessaire à l'écoulement du fluide vers le collecteur froid 10b
Une partie du sodium épuré froid peut être envoyée directement au collecteur froid 10b sans réchauffage, par ouverture du clapet 62 fermant la partie centrale de la paroi 61.

On peut ainsi obtenir un réglage thermique quelconque du module d'épuration.

Après un certain temps de fonctionnement du module d'épuration, la cartouche peut être montée et changée par une opération simple, puisqu'il suffit de soulever le bouchon 24 et de démonter la liaison 55 à l'extérieur de la cuve, puis de fixer une nouvelle cartouche à la partie inférieure de la virole de fixation 54.

La nouvelIe cartouche peut être alors introduite dans la cuve dans sa position de travail.

Les principaux avantages du dispositif suivant l'invention sont donc de permettre un fonctionnement du dispositif de purification sans moyen de pompage actifs et des opérations d'entretien du filtre extrêmement simples.

De plus le dispositif de purification est d'une structure simple permettant une construction facile et peu coûteuse.

L'adaptation de la cuve interne est également très simple à réaliser, puisqu'il s'agit simplement de prévoir une ouverture de diamètre suffisant et un bac d'étanchéité annulaire soudé à la cuve interne le long de cette ouverture.

Il faut remarquer que l'ouverture nécessaire pour un dispositif de purification est d'un diamètre très inférieur au diamètre de l'ouverture nécessaire pour le passage d'un échangeur intermédiaire.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'etre décrit ; elle en comporte au contraire toutes les variantes.

C'est ainsi qu'au lieu d'un dispositif de refroidissement à serpentin comme celui qui a été décrit, on peut utiliser un dispositif de refroidissement à caloducs ou tout autre moyen approprié à circulation de sodium avec refroidissement de ce sodium à l'extérieur de la cuve.

La cartouche filtrante peut être réalisée sous une forme différente de celle qui a été décrite.

La jupe d'étanchéité supérieure 35 alimentée en gaz neutre sous pression permet, lorsqu'on augmente la pression du gaz envoyé par la conduite 36, d'abaisser le niveau de sodium liquide dans l'espace annulaire compris entre cette jupe d'étanchéité 35 et la virole externe 25 jusqu'à un niveau inférieur aux ouvertures 38 de la virole externe 25. La circulation du sodium à l'intérieur du module de purification est alors interrompue.

On peut cependant imaginer un module de purification qui ne comporte pas un tel dispositif d'arrêt du sodium ou qui comporte un dispositif d'arrêt d'un tout autre type.

Il est possible également d'imaginer un module de purification simplifié ne comportant pas de virole interne de dérivation telle que la virole 60. Dans ce cas, le sodium épuré est toujours renvoyé en totalité dans le collecteur froid après échange de chaleur avec le sodium chaud au niveau de l'échangeur récupérateur constitué par la paroi de la virole interne.

Dans le cas de l'utilisation d'une virole de dérivation comportant une ouverture supérieure obturable, on peut imaginer un système d'obturation différent d'un clapet commandé par une tige verticale de manoeuvre.

Enfin, le dispositif suivant l'invention s'applique dans tous les réacteurs nucléaires à neutrons rapides de type intégré comportant un collecteur froid et un collecteur chaud entre lesquels une différence de niveau est maintenue, que ces deux collecteurs soient séparés par un simple redan ou un double redan, par exemple conique et torique comme dans les réacteurs à neutrons rapides construits actuellement.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de purification intégrée de métal liquide de refroidissement d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides de type intégré comportant une cuve principale (1) fermée par une dalle horizontale (5) renfermant le métal liquide dans lequel plonge le coeur du réacteur (7) à l'intérieur d'une première partie (10a) du volume internede la cuve principale (1) appelée collecteur chaud séparée d'une seconde partie (10b) appelée collecteur froid, par une paroi (9) appelée cuve interne, le métal liquide échauffé dans le coeur du réacteur passant du collecteur chaud (10a) au collecteur froid (10b) à l'intérieur d'échangeurs de chaleur (12) dans lequels il se refroidit et étant renvoyé du collecteur froid (10b) à la base du coeur (7) par des pompes (18) plongeant dans le métal liquide > dont la purification, pendant le fonctionnement du réacteur, est assurée par le dispositif de purification (20) comportant un bouchon (21) de support et d'isolation contre les radiations reposant sur la dalle (5) du réacteur au niveau d'une ouverture de passage (22), un ensemble de viroles coaxiales portées par le bouchon (21) et plongeant verticalement dans le métal liquide de la cuve (1), des moyens de refroidissement (45) du métal liquide à épurer et une cartouche filtrante (51) disposée à sa partie centrale, caractérisé par le fait qu'une partie du dispositif (20) traverse la paroi (9b) de la cuve interne (9) par une ouverture (27) suivant la périphérie de laquelle la cuve interne (9) porte un bac d'étanchéité annulaire (28) et que les viroles coaxiales sont constituées de l'extérieur vers l'intérieur du dispositif (20) par - une virole externe (25) fixée sur le bouchon (21) à sa partie supérieure portant dans sa partie inférieure et à sa périphérie une jupe d'étanchéité (26) plongeant dans le bac annulaire d'étanchéité (27) et délimitant avec la virole externe (25) un espace annulaire alimenté en gaz neutre sous pression, la virole externe (25) présentant dans sa partie située au-dessus de la jupe d'étanchéité (26) des ouvertures (38) traversant sa paroi dans une zone située à l'intérieur du collecteur chaud (10a) - une virole intermédiaire (40) de guidage du métal liquide, - et au moins une virole interne (42) limitée vers le haut à un niveau situé en-dessous du niveau du métal liquide (3) dans la cuve (1), à laquelle est reliée la partie inférieure de la virole externe (25) constituant avec celle-ci un espace annulaire fermé vers le bas dans lequel plonge la partie inférieure de la virole intermédiaire (40), la virole interne (42) limitant un espace intérieur débouchant à sa partie inférieure dans le collecteur froid (10b) et communiquant à sa partie supérieure avec la sortie de métal liquide de la cartouche (51) située au-dessus de cet espace intérieur, le dispositif de refroidissement (45) du métal liquide à épurer étant placé dans un espace annulaire ménagé entre une virole perforée (42a) prolongeant vers le haut la virole interne (42) et la surface externe de la cartouche filtrante (51).

2.- Dispositif de purification suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la virole externe (25) porte dans sa partie supérieure une jupe d'étanchéité (35), l'espace annulaire entre cette jupe d'étanchéité (35) et la virole externe (25) dans lequel débouchent les ouvertures (38) de la virole externe (25) étant relié à un moyen d'alimentation (36) en gaz neutre sous pression.

3.- Dispositif de purification suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la virole interne (42) est solidaire à sa partie supérieure d'une virole coaxiale et de plus petit diamètre (60) dont l'espace intérieur est en communication avec la sortie du métal liquide de la cartouche filtrante (51), par l'intermédiaire d'une ouverture obturable par un moyen manoeuvrable (62).

4.- Dispositif de purification suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que le dispositif de refroidissement (45) est constitué par un serpentin parcouru par un gaz de refroidissement plongeant dans le sodium liquide au-dessus de l'espace intérieur de la virole interne (42) et à la périphérie de la cartouche filtrante (51).

5.- Dispositif de purification suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que le dispositif de refroidissement (45) est constitué par un ensemble de caloducs plongeant dans le sodium liquide au-dessus de l'espace intérieur de la virole interne (42) et à la périphérie de la cartouchee filtrante (51).

6.- Dispositif de purification suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que le bouchon de support (21) comporte à sa partie centrale une ouverture obturée par un second bouchon (24) portant la cartouche filtrante (51) par l'intermédiaire d'une virole de support (54) et d'un moyen de fixation démontable (55).