FR2570174A1

FR2570174A1 - Recipient a eprouvettes stabilise par un caloduc

Info

Publication number: FR2570174A1
Application number: FR8513413A
Authority: FR
Inventors: Geoffrey; William Triggs; Richard; John Lightowlers; Derek Robinson; Graham Rice
Original assignee: UK Atomic Energy Authority
Current assignee: UK Atomic Energy Authority
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1985-09-10
Publication date: 1986-03-14
Anticipated expiration: 2005-09-10
Also published as: GB2164440B; US4617985A; JPS6193942A; GB8521166D0; GB2164440A; GB8422852D0; FR2570174B1; GB8521165D0; GB2164441A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN RECIPIENT DONT LA TEMPERATURE EST STABILISEE PAR UN CALODUC. UN RECIPIENT DESTINE A L'IRRADIATION D'EPROUVETTES 76 DANS UN COEUR DE REACTEUR NUCLEAIRE, A TEMPERATURE RELATIVEMENT CONSTANTE, A UNE CONSTRUCTION A DOUBLE PAROI 40, 42, 44, 46, L'ESPACE SEPARANT LES PAROIS CONTENANT DE L'ARGON. A LA PARTIE SUPERIEURE DU RECIPIENT, UN VOLUME D'ARGON EST PIEGE AU-DESSUS DU NIVEAU DU METAL LIQUIDE. CET ARGON ASSURE L'ISOLATION THERMIQUE A LA PARTIE SUPERIEURE. LE CALODUC COMPORTE UNE STRUCTURE FORMANT MECHE ET CONSTITUEE DE PLUSIEURS COUCHES AYANT DES PERFORATIONS DE DIMENSIONS DIFFERENTES. APPLICATION A L'ETUDE DU COMPORTEMENT DES MATERIAUX DANS LES REACTEURS NUCLEAIRES.

Description

La présente invention concerne un récipient à éprou-

vettes stabilisé par un caloduc et en particulier un réci-

pient qui peut être placé dans le coeur d'un réacteur surrégé-

nérateur refroidi par un métal liquide afin que certaines propriétés d'éprouvettes, telles que la résistance au fluage et la ductilité, puissent être étudiées dans des conditions de haute température et pendant irradiation. Une application particulière de l'invention est l'étude des matériaux de

gainage des aiguilles de combustible nucléaire.

La sensibilité élevée à la température du fluage thermique nécessite que l'irradiation des éprouvettes soit réalisée à une température presque constante qui est par exemple de l'ordre de 700 C. Cependant, l'obtention d'une

température constante dans les réacteurs présente des diffi-

cultés par exemple lorsque les conditions de fonctionnement du réacteur varient et lorsque le réacteur n'est pas à pleine

puissance, avec son débit maximal de fluide de refroidisse-

ment. En conséquence, il est nécessaire d'assurer la compen-

sation des variations de température afin que les éprouvet-

tes puissent être irradiées à température presque constante,

indépendamment des variations des réacteurs.

L'invention concerne, dans un premier mode de réa-

lisation, un récipient à éprouvettes qui comporte un caloduc central autour duquel est formé un espace annulaire destiné à loger des éprouvettes, le récipient ayant un dispositif d'entrée destiné à l'admission d'un métal liquide à son extrémité inférieure et un dispositif formant une sortie

réduite par laquelle le métal liquide peut sortir du réci-

pient, en laissant un espace à l'extrémité supérieure du récipient, cet espace étant rempli d'un gaz ayant une faible

conductibilité thermique, le récipient ayant une construc-

tion à double paroi sur sa longueur et à son extrémité infé-

rieure, un gaz de faible conductibilité thermique remplis-

sant les espaces compris entre les parois.

De préférence, le caloduc entouxeun gaz qui n'est pas condensable lors de l'utilisation du récipient, ainsi qu'une substance vaporisable telle que le sodium, le caloduc comprenant une section d'évaporation qui est en relation d'échange de chaleur avec l'espace logeant les éprouvettes dans le récipient, une section formant condenseur qui est

en relation d'échange de chaleur avec le métal liquide s'écou-

lant à l'extérieur du récipient et qui est séparée de la section d'évaporation par une section adiabatique, et une section formant un tampon gazeux, la disposition étant telle que la vitesse d'évaporation de ladite substance détermine le volume occupé par le gaz qui contrôle luimême le volume disponible dans la section de condensation. Dans un tel arrangement la conservation d'une température voulue dans le récipient à éprouvettes peut être obtenue par utilisation d'un volume de gaz tampon relativement important, ayant une pression préréglée qui ne varie que très marginalement

lorsque de la chaleur est tranférée d'une première extré-

mité du caloduc vers l'autre par évaporation et condensation.

La construction à double paroi avec remplissage

par un gaz ainsi que l'espace rempli de gaz formé à l'extré-

mité supérieure du récipient constituent une barrière iso-

lante entre l'intérieur du récipient et l'extérieur qui, lors de l'utilisation, est exposé à un courant de métal liquide de refroidissement. De cette manière, les pertes de chaleur par rayonnement et conduction depuis l'intérieur

du récipient sont réduites au minimum, le caloduc consti-

tuant la source principale des pertes de chaleur du récipient.

La disposition de la sortie réduite permet un rem-

plissage automatique du récipient lorsqu'il est monté dans le réacteur. En pratique, le récipient est logé dans un tube et le métal liquide de refroidissement s'écoule dans l'espace annulaire compris entre le récipient et le tube, créant ainsi une différence de pression entre l'entrée et la sortie, provoquant une circulation constante du fluide de refroidisssement dans le récipient. Ceci est indésirable

au point de vue des pertes résultantes de chaleur du réci-

pient, mais la présence d'un trajet de circulation de fluide de refroidissement (et non d'un corps stagnant de métal liquide dans le récipient) présente un avantage car, en cas de dégagement de gaz par une éprouvette sous pression qui a présenté une défaillance, le métal liquide déplacé hors du récipient par le gaz libéré peut être réintroduit

lorsque le gaz est évacué par la sortie.

La sortie est de préférence réalisée de manière

qu'elle réduise le débit de fluide de refroidissement cir-

culant dans le récipient tout en permettant, en cas de dé-

faillance d'une éprouvette, un nouveau remplissage du ré-

cipient par un fluide de refroidissement avec une vitesse suffisante pour que la température ne s'élève pas d'une manière excessive dans le récipient. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, la sortie réduite ou rétrécie peut être sous forme d'une longue tuyauterie étroite qui peut être enroulée afin qu'elle donne une grande longueur de circulation dans le récipient, l'extrémité d'entrée de la tuyauterie étant disposée de manière qu'un volume suffisant de gaz possédant une faible conductibilité thermique soit entouré dans l'extrémité supérieure du récipient et empêche les pertes de chaleur par conduction à l'extrémité supérieure

du récipient.

Le gaz se trouvant à l'extrémité supérieure du récipient est avantageusement entouré dans une structure en cloche délimitée par une jupe dépassant de la partie supérieure du récipient et au-dessous du niveau du métal liquide, si bien que l'étanchéité présentée au gaz est fiable indépendamment par exemple des raccords soudés placés entre les parois interne et externe du récipient et entre ces

parois et une plaque d'extrémité qui ferme la partie supé-

rieure du récipient.

A titre de sécurité contre une défaillance du calo-

duc, le récipient comprend de préférence un dispositif des-

tiné à constituerune autre sortie lorsqu'une température

prédéterminée est dépassée, si bien qu'une circulation suffi-

sante du fluide de refroidissement peut être obtenue dans le récipient pour que le métal liquide ne bouille pas et pour que la température soit stabilisée. Le dispositif sensible à la température peut comporter un passage de sortie qui est normalement fermé par un organe maintenu en place par une substance fusible, par exemple un métal de brasure,

si bien que, lorsqu'une température prédéterminée est dé-

passée, la substance fond et dégage l'organe de blocage qui vient en position de libération. Ce mouvement peut être facilité par les forces de pesanteur. De préférence, la substance fusible assure la liaison de l'organe de blocage à un organe fixe, la substance étant disposée entre des

surfaces placées en bout plutôt qu'entre des surfacespéri-

phériques des organes.

L'invention concerne aussi un caloduc entourant

une substance vaporisable et comprenant une section d'éva-

poration et une section formant condenseur, séparée de la

section d'évaporation par une section adiabatique, l'inté-

rieur du caloduc ayant une structure destiné à conduire

un condensat, placée de la section d'évaporation à la sec-

tion formant condenseur, cette structure comprenant des couches finement perforées interne et externe et une couche

intermédiaire à perforations grossières.

D'autres caractéristiques et avantages d'un mode

de réalisation de l'invention ressortiront mieux de la des-

cription qui va suivre, faite en référence aux dessins an-

nexés sur lesquels: les figures 1A, lB et 1C sont des coupes axiales successives d'un tube composite comprenant un récipient à éprouvettes stabilisé en température selon l'invention; la figure 1D est une coupe suivant la ligne 1D-1D de la figure lB; la figure 2 est une coupe longitudinale schématique du récipient à éprouvettes, la plus grande partie du tronçon intermédiaire de la section à tampon gazeux étant supprimée; la figure 3 est une élévation latérale d'une cage de support d'éprouvettes; la figure 4 est une coupe de la cage de la figure 3 suivant la ligne 4-4; la figure 5 est une coupe longitudinale d'un manchon formant barrière thermique, placé à l'extrémité inférieure du caloduc; la figure 6 est une vue en plan d'un dispositif

ayant un bouchon fusible, logé dans le récipient à éprou-

vettes; la figure 7 est une élévation latérale en coupe partielle du dispositif ayant le bouchon suivant la ligne 7-7 de la figure 6; la figure 8 est une élévation du dispositif, suivant les flèches 8 de la figure 6; et la figure 9 est une coupe schématique d'une variante

de dispositif à bouchon.

On se réfère maintenant aux dessins annexés et en particulier aux figures 1A à 1D et 2 qui indiquent que le récipient 10 à éprouvettes se loge dans un tube composite 12 à paroi mince qui, lors du fonctionnement, est placé avec son axe central vertical et son extrémité 14 au contact d'un support (non représenté) monté dans un sous-ensemble démontable (non représenté) qui est lui-même destiné à 8tre

monté dans la structure du coeur d'un réacteur nucléaire.

Par exemple, le sous-ensemble démontable comprend un capot ou une enceinte de section hexagonale, et six de ces tubes compositespeuvent être logés dans le capoto A l'extrémité inférieure, le tube composite a une série d'entrées 16 permettant la pénétration du métal liquide

afin qu'il remonte sur toute la longueur du tube avant éva-

cuation à l'extrémité supérieure de celui-ci. Dans la partie d'extrémité inférieure, le tube composite a une section de

cloisonnement comprenant une série de plaques 18 de cloison-

nement qui sont espacées axialement et maintenues en posi-

tion par des tronçons 20 de manchon. Les plaques 18 assurent la régulation de la circulation du métal liquide dans le tube. Au-dessus de la section de cloisonnement, une tête

22 permet le soulèvement.

Sur la plus grande partie de sa longueur, le tube composite 12 a une construction à double paroi, l'espace compris entre les parois étant rempli d'un gaz ayant une conductibilité thermique relativement faible, par exemple d'argon. L'extrémité supérieure du tube a un filtre 24 destiné à séparer la matière particulaire du métal liquide (par

exemple le sodium).

L'extrémité supérieure du tube a une partie 26 formant une tête de levage qui facilite le chargement dans

le capot du sous-ensemble et le déchargement.

Le récipient 10 à-éprouvettes est disposé de façon générale concentriquement dans le tube composite afin qu'il délimite un espace annulaire 28 le long duquel la plus grande

partie du courant de métal liquide qui remonte peut se dépla-

cer. Le récipient 10 a un ensemble 30 formant caloduc compre-

nant une section 32 de condenseur et un réservoir allongé 34 de gaz qui dépasse au-dessus du récipient 10 et délimite ainsi avec le tube 12 des espaces annulaires 36, 38 destinés

à la circulation du courant principal de métal liquide.

Il faut noter que la section de l'espace 36 est un peu supé-

rieure à celle des espaces 28 et 38.

Comme représenté plus clairement sur le schéma de la figure 2, le récipient 10 comprend un tube interne 40 et un tube externe concentrique 42, délimitant entre

eux un espace annulaire rempli d'un gaz ayant une conductibi-

lité thermique relativement faible (par exemple de l'argon) afin que l'espace rempli d'un gaz joue le rôle d'une barrière isolante. Les tubes 40 et 42 sont fermés, à leurs extrémités inférieures, par des plaques 44, 46 si bien qu'un espace 48 lui aussi rempli de gaz isolant tel que de l'argon, est délimité. Le métal liquide de refroidissement pénètre dans

le tube interne 42 du récipient par une tuyauterie 50 d'en-

trée et l'étanchéité entre les tubes 40 et 42 est assurée par un soufflet 52 d'acier inoxydable qui permet aussi un

déplacement différentiel des tubes 40 et 42.

L'espace 54 séparant les tubes 40 et 42 peut contenir des organes protecteurs 56 contre la chaleur et la pression du gaz à l'intérieur est telle que, à la température de fonctionnement (c'est-à-dire lorsque le tube composite se trouve dans la structure du coeur), la pression dans l'espace

interne 54 est à peu près celle du métal liquide environnant.

Près de la partie supérieure du récipient, l'espace inter-

médiaire 54 est fermé par une bague 58 qui forme un siège

pour une bride 60 soudée à la bague 58 par une soudure cir-

conférentielle 62. Une jupe 64 dépasse sous la bride 60 et délimite une cavité en forme de coupelle ou de cloche

ouverte vers le bas, dans le récipient 10. L'extrémité su-

périeure du récipient a un arrangement évent comportant une tuyauterie 66 de petit diamètre qui traverse la bride

et comporte une partie spiralée 68 aboutissant à un tron-

çon 70 présenté vers le bas, à l'intérieur de la cavité

en forme de cloche, afin que le métal liquide puisse s'écou-

ler dans le récipient par l'intermédiaire de la tuyauterie

d'entrée.

Un gaz convenable de conductibilité thermique rela-

tivement faible, par exemple de l'argon, est admis dans

le récipient de manière que, lorsque le fluide de refroidis-

sement remonte dans le récipient, le gaz soit délimité par la cavité en forme de cloche. Le niveau 72 du fluide de

refroidissement dans le récipient est déterminé par l'extré-

mité inférieure du tronçon 70 de tuyauterie et on note que la disposition est telle que le gaz est piégé dans la cavité

au-dessus du niveau 72 du fluide de refroidissement.

Comme l'indiquent les figures lB et 2, le caloduc est placé sur la plus grande partie de la longueur interne du récipient 10 et on peut considérer qu'il comprend une section adiabatique placéeentre le niveau 72 du fluide de refroidissement et la section 32 formant condenseur, et une section 78 formant évaporateur, placée à partir de la

section adiabatique vers l'extrémité inférieure du récipient.

Une masse d'une substance vaporisable, par exemple de sodium, est logée dans le caloduc si bien que, lors de l'utilisation, elle se vaporise sous l'action de la chaleur dégagée dans le récipient par interaction du flux du rayonnement avec l'éprouvette 76. Un tube 74 de petit diamètre logeant un thermocouple pénètre dans le caloduc et est destiné à être

utilisé pour le remplissage et le réglage initial du caloduc.

Ce tube 74 peut être fermé de manière étanche après la fin

du réglage préliminaire.

A titre de sécurité, le récipient comporte un dis-

positif 80 sensible à la température du métal liquide de refroidissement dans la région supérieure du récipient, et son rôle est d'ouvrir une tuyauterie 82 de dérivation

permettant une augmentation du débit de fluide de refroidis-

sement dans le récipient lorsque l'élévation de température dépasse une limite prédéterminée. Le dispositif de sécurité est décrit plus en détail dans la suite en référence aux

figures 6, 7 et 8.

La paroi interne du caloduc 30 a une mèche tubu-

laire qui est représentée par le tait interrompu 84 sur les figures lB et 2. La mèche est disposée dans les sections formant évaporateur, adiabatique et formant condenseur et elle comporte une structure cylindrique à trois couches, une couche externe d'une toile fine (par exemple à 31,5

fils par cm environ dans chacune des deux directions ortho-

gonales), près de la surface interne de la paroi du caloduc afin que la transmission du flux thermique radial soit accrue étant donné la dimension des pores qui facilite la surchauffe

du liquide près de la paroi du récipient, une couche inter-

médiaire plus grossière, ayant à peu près 20 fils par cm, destinée à réduire au minimum la résistance à la circulation du liquide qui revient du condenseur vers l'évaporateur, et une couche interne fine, ayant environ 40 fils par cm, afin que l'entraînement du liquide renvoyé par la vapeur soit réduit au minimum, surtout dans la région.de la section adiabatique, avec amélioration de la pression capillaire de pompage dans la section formant évaporateur de manière que le liquide soit aspiré vers l'intérieur et puisse être évaporé à nouveau. Les couches de toiles peuvent être soudées

par points sur la paroi interne du caloduc.

Le récipient comprend en outre une cage de charge-

ment d'éprouvettes (non représentéesur la figure 2) qui est représentéesur les figures 1D, 3 et 4. La cage comporte une série de bagues 90 espacées axialement par un certain nombre, par exemple égal à 3, de tiges 92 régulièrement

espacées circonférentiellement, raccordées à leurs extrémi-

tés supérieures par une bague supérieure 94 de support.

Un certain nombre d'espaces de logement d'éprouvettes, déli-

miteschacun soit par trois ergots 96 soit par deux ergots 96 et une tige 92 (voir figure 4) sont associés à chaque

bague 92. Ces espaces facilitent le positionnement de l'échan-

tillon 76 de la manière indiquée sur les figures 1D et 3, c'est-à-dire qui empêche leur rassemblement sans empêcher

leur gonflement. En pratique, les éprouvettes sont par exem-

ple sous forme de cylindres tubulaires fermés qui peuvent

être mis sous pression.

Etant donné la présence des plaques 46 et 44 d'ex-

trémités de section relativement épaisse dans lesquelles

de la chaleur est dégagée par le flux du rayonnement, l'ex-

trémité inférieure du caloduc peut recevoir un flux thermi-

que indésirablement élevé, transmis par sa paroi périphérique.

L'extrémité inférieure du caloduc est entouré d'un élément isolant de la chaleur, qui, comme représenté sur la figure , comprend un manchon interne 98 et un manchon externe 100 délimitant entre eux un espace annulaire rempli d'un

gaz, de préférence ayant une conductibilité thermique su-

périeure à celle de l'argon, par exemple l'hélium, si bien que cet inconvénient est évité- L'hélium est introduit par

un orifice 102 qui est ensuite fermé, par exemple par soudage.

Lors du fonctionnement, le caloduc est rempli d'une

quantité prédéterminée d'argon gazeux et d'une petite quan-

tité de sodium qui suffit pour que, lorsqu'elle est vaporisée, les cavités de la mèche soientremplies de sodium. Lorsque de la chaleur est transmise de l'extérieur à la section 78 d'évaporation, le sodium liquide s'évapore et absorbe la chaleur latente de vaporisation. La vapeur s'écoule alors vers la section 32 formant condenseur dans laquelle elle

se liquéfie, en rendant la chaleur latente au milieu envi-

ronnant, c'est-à-dire vers l'extérieur du récipient 10 des

éprouvettes. Le cycle est terminé avec le retour du conden-

sat vers l'évaporateur par action capillaire et par l'action de la pesanteur à l'aide de lastructure de la mèche. L'argon gazeux non condensable est déplacé par la vapeur de sodium

vers le réservoir 34 de gaz et la partie supérieure du con-

denseur 32, si bien que la partie du condenseur remplie

de gaz se trouve mise thermiquement en dérivation. L'inter-

face 106 de la vapeur de sodium et de l'argon gazeux est schématiquement représentée sur la figure 6. La pression du gaz atteint un état d'équilibre avec la pression de la

vapeur et ceci détermine la température à laquelle le so-

dium se trouvant dans le caloduc s'évapore.

L'importance de l'évaporation dans le caloduc est réglée par la chaleur dégagée dans les éprouvettes et autour de celles-ci, c'est-à-dire par le flux thermique le long

du gradient radial de température existant dans le caloduc.

Une augmentation de la vitesse d'évaporation du sodium dé-

place l'argon vers le haut le long du condenseur 32 et aug-

mente ainsi la surface disponible pour la condensation.

La pression résultante s'élève faiblement lorsque le réser-

voir 34 de gaz a un grand volume.

En outre, comme le fluide de travail est le sodium,

la pression a un effet relativement faible sur la tempéra-

ture d'ébullition, aux températures de travail de l'ordre de 690 C. De cette manière, la température des éprouvettes

n'est pratiquement pas affectée par les variations de quan-

tité de chaleur dégagée dans les éprouvettes.

Une caractéristique de l'invention est que, comme l'argon gazeux est piégé par la cavité en forme de cloche, la soudure 62 d'étanchéité n'a pas un rôle primordial. Ainsi,

l'intérieur du récipient est isolé thermiquement de l'envi-

ronnement, d'une manière relativement simple, c'est-à-dire par l'argon piégé dans la cavité et aussi dans les espaces

54 et 48.

Le dispositif 80 de dérivation est représenté plus

en détail sur les figures 6, 7 et 8. Le dispositif 80, lors-

qu'il agit comme dérivation, travaille en parallèle avec la tuyauterie 66 de petit diamètre et comporte une tuyauterie de plus grand diamètre reliée à un orifice 112 de sortie

formé dans une branche 116 d'un tube 114 en U qui est partiel-

1 1 lement immergé au-dessous du niveau du sodium liquide. La branche 116 a son extrémité inférieure fermée et coopère de façon étanche, au-dessus de la sortie 112, avec un bouchon 118 d'acier inoxydable brasé par une bague 120 d'une matière de brasure à laquelle une masse relativement lourde 122 est fixée. L'arrangement est tel que l'argon gazeux est piégé des deux côtés du bouchon 118 et empêche le contact

direct du sodium avec la matière de brasure lors du fonction-

nement normal. En outre, le tube en U est immergé dans la sodium sur une distance telle que le bouchon 118 et la brasure se trouvent au-dessous du niveau du sodium si bien que ces éléments sont maintenus à la même température que le sodium. La matière de brasure est choisie de manière qu'elle

fonde à une température choisie, par exemple 930 C, représen-

tative de la défaillance du caloduc. Après fusion de la matière de brasure, le bouchon est libéré et il tombe, sous l'action notamment de la masse 122 et aussi de la différence de pression de part et d'autre du bouchon, si bien qu'il ouvre un trajet de circulation entre la branche 124 d'entrée

du tube en U et la tuyauterie 110, permettant ainsi la circu-

lation d'un courant important de sodium dans le récipient.

La figure 9 représente une variante du dispositif

des figures 6, 7 et 8. Dans ce mode de réalisation, l'extré-

mité inférieure de la tuyauterie 130 de sortie pénètre dans le récipient à éprouvettes et son extrémité supérieure débouche à l'extérieur du récipient. La circulation du sodium dans l'extrémité inférieure de la tuyauterie 130 est empêchée par un manchon 132 dont l'extrémité inférieure est fermée et dont l'extrémité supérieure est raccordée à un épaulement annulaire 134 par une bague 136 d'une matière de brasure

qui fond à une température prédéterminée, par exemple 930 C.

Le dispositif est immergé dans le sodium qui se trouve dans le récipient si bien que la brasure est à la même température que le sodium. La brasure est protégée contre le contact avec le sodium par de l'argon gazeux piégé dans les anneaux compris entre un capot 138 et le manchon 132, à sa surface externe, et entre le manchon 132 et la tuyauterie 130 de

sortie, à sa surface interne.

Il faut noter que la brasure 136 est placée entre deux surfaces disposées en bout et n'est pas liée aux surfaces qui se trouvent à ses périphéries interne et externe. Une masse importante 140 est fixée au manchon 132, la masse ayant une force partiellement annulaire en plan de manière qu'elle corresponde à la courbure de la paroi latérale du

récipient. Lorsque la brasure fond du fait d'un% augmenta-

tioni excessive de la température, la masse 140 et le man-

chon 132 tombent et débloquent l'extrémité inférieure de la tuyauterie 130, permettant ainsi la pénétration d'une quantité importante du fluide de refroidissement dans le récipient.

La description qui précède indique que le caloduc

est destiné à établir et maintenir une température des éprou-

vettes sensiblement constante, malgré les variations impor-

tantes de la chaleur dégagée par l'irradiation. La chaleur due aux neutrons et aux rayons gamma et celle du sodium se trouvant dans le récipient sont extraites essentiellement

par le caloduc, avec de petites pertes de chaleur par conduc-

tion et rayonnement de part et d'autre des barrières d'isola-

tion thermique formées par le gaz, et par le courant de fluide de sodium s'écoulant par le trajet présentant une

résistance élevé, formé dans la longue tuyauterie spiralée 66.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Récipient à éprouvettes, caractérisé en ce qu'il comprend un caloduc (30) placé au centre et autour duquel est formé un espace annulaire destiné à loger des éprouvettes (76), le récipient (10) ayant une entrée (50) destinée à l'admission de métal liquide à son extrémité inférieure et une sortie rétrécie (66) par laquelle du métal liquide peut sortir du récipient, en laissant un espace à l'extrémité supérieure du récipient, cet espace étant rempli d'un gaz ayant une faible conductibilité thermique, le récipient ayant une contruction à double paroi (10, 42; 46, 48) sur sa longueur et, à son extrémité inférieure, du gaz ayant une faible conductibilité thermique remplit les espaces

séparant les parois.

2. Récipient selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le caloduc (30) enferme un gaz qui n'est pas con-

densable lors de l'utilisation du récipient et une substance vaporisable telle que le sodium, le caloduc (30) ayant une section d'évaporation (78) qui est en relation d'échange de

chaleur avec l'espace logeant les éprouvettes dans le réci-

pient, une section formant condenseur (32) qui est en rela-

tion d'échange de chaleur avec le métal liquide qui circule à l'extérieur du récipient et qui est séparée de la section d'évaporation par une section adiabatique, et une section formant un tampon de gaz, la disposition étant telle que la vitesse d'évaporation de ladite substance détermine le volume occupé par le gaz qui contrôle à son tour le volume

disponible dans la section de condensation.

3. Récipient selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que la sortie (66) est réalisée de

manière qu'elle réduise la circulation du fluide de refroi-

dissement dans le récipient tout en permettant, en cas de

défaillance d'une éprouvette (76), le remplissage du réci-

pient (10) par du fluide de refroidissement avec un débit

suffisant pour que la température ne s'élève pas excessive-

ment dans le récipient.

4. Récipient selon la revendication 3, caractérisé en ce que la sortie rétrécie est sous forme d'une longue tuyauterie (66) de faible diamètre interne, qui peut être

spiralée afin qu'elle délimite une grande longueur à l'in-

térieur du récipient (10), l'entrée de la tuyauterie étant disposée de manière qu'un volume suffisant du gaz de faible

conductibilité thermique soit enfermé à l'extrémité supé-

rieure du récipient et empêche les pertes de chaleur par

conduction à l'extrémité supérieure du récipient.

5. Récipient selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 4, caractérisé en ce que la gaz se trouvant à l'extrémité supérieure du récipient (10) est enfermé dans une chambre délimitée par une jupe dépassant sous la partie supérieure du récipient jusqu'audessous du niveau du métal liquide afin que la gaz soit enfermé de manière étanche et d'une manière stable indépendamment du raccordement entre les parois interne et externe du récipient et entre ces parois et une plaque d'extrémité fermant la partie supérieure

du récipient.

6. Récipient selon l'une quelconque des revendica-

tions1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie

supplémentaire (110) qui peut être ouverte lorsqu'une tempé-

rature prédéterminée est dépassée, si bien que du métal liquide peut circuler dans le récipient (10) avec un débit suffisant pour que le métal liquide ne bouille pas et pour

que la température soit stabilisée.

7. Récipient selon la revendication 6, caractérisé ence que le dispositif sensible à la température comporte un passage de sortie (110) qui est normalement fermé par un organe (118) maintenu en place par une substance fusible, par exemple un métal de brasure, si bien que, lorsqu'une température prédéterminée est dépassée, la substance fond et libère l'organe de blocage qui peut prendre une position

dans laquelle il ne constitue plus un obstacle.

8. Récipient selon la revendication 7, caractérisé

en ce que le déplacement de l'organe de blocage est facilité -

par les forces de pesanteur.

9. Récipient selon l'une des revendications 7 et

8, caractérisé en ce que la substance fusible lie l'organe de blocage (118) à un organe fixe, la substance fusible étant placée entre des faces disposées en bout de l'organe

de blocage et de l'organe fixe.

10. Récipient selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'intérieur du caloduc (10) a une structure (84) facilitant la conduction du condensat, de la section d'évaporateur (78) à la section de condenseur, la structure ayant des couches interne et externe finement perforées et une couche intermédiaire à

perforations grossières.