FR2688334A1 - Dispositif de securite contre une defaillance d'une surpression d'un caisson sous pression d'un reacteur nucleaire. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de sécurité contre une défaillance, due à une surpression, d'un caisson sous pression d'un réacteur nucléaire. Ce dispositif comporte un tube de pression (23), qui traverse le caisson sous pression d'une manière étanche à la pression, possède au moins une ouverture de compensation de pression (26), située dans l'espace intérieur (24) du caisson et étanchéifiée par un corps d'étanchéité fusible (25), qui est constitué par une brasure qui fond à une température limite et libère l'ouverture (26), alors qu'elle maintient fermée cette ouverture pendant le fonctionnement normal. Application notamment aux centrales nucléaires utilisant des réacteurs à eau sous pression.

Description

Dispositif de sécurité contre une défaillance d'une surpression d'un

caisson sous pression d'un réacteur nucléaire L'invention concerne un dispositif de sécurité contre une défaillance d'une surpression, d'un caisson sous pression d'un réacteur nucléaire dans le cas d'un refroidissement insuffisant du coeur. Si, dans une centrale nucléaire, d'une manière générale et dans une centrale nucléaire utilisant un réacteur à eau bouillante notamment, on admet par hypothèse que la défaillance de tous les dispositifs de refroidissement du coeur du réacteur est extrêmement improbable, il existe le risque que le coeur du réacteur subisse une surchauffe Dans une centrale nucléaire à eau sous pression, une surpression inadmissible dans le circuit primaire est évitée au moyen du système de pressurisation comportant des dispositifs d'aspersion et de décharge Un réservoir de décharge sert à condenser la vapeur purgée lors de l'ouverture des soupapes de pressurisation, de décharge et de sécurité et des soupapes de sécurité du système de régulation volumique Le réservoir de décharge est rempli approximativement aux deux tiers d'eau, au-dessus duquel est placé un volume tampon d'azote. Dans des réacteurs à eau sous pression, il règne dans le circuit primaire une pression de par exemple 158 105 Pa.25 L'invention part de l'idée de réduire d'une manière importante, en fonction de la température, la pression de réponse de décharge dans le circuit de refroidissement d'un réacteur nucléaire, notamment dans le circuit primaire d'un réacteur à eau sous pression, de manière que dans le cas très improbable de la surchauffe du coeur du réacteur, la pression dans le circuit primaire puisse être réduite automatiquement à des valeurs inférieures à 30 105 Pa Par conséquent, l'invention a pour but de créer un dispositif de sécurité, qui soit apte à satisfaire à ce critère et, par conséquent, empêche une défaillance, due à la surpression, du caisson sous pression du réacteur nucléaire dans le cas d'une

surchauffe du coeur.

Le problème posé est résolu, conformément à l'invention, dans un dispositif de sécurité du type indiqué plus haut, grâce au fait que: le tube de pression, qui pénètre à l'intérieur du caisson sous pression et qui traverse d'une manière étanche à la pression la paroi du caisson, possède au moins une ouverture de compensation de pression, située dans l'espace intérieur du caisson sous pression et étanchéifiée par un corps d'étanchéité fusible, et le corps d'étanchéité fusible est constitué par une brasure qui fond à une température limite située dans la plage comprise entre par exemple 600 et 7000 C et libère l'ouverture de compensation de pression, alors qu'elle maintient fermée cette ouverture pendant le fonctionnement normal. Conformément à une forme de réalisation préférée, le tube de pression est un tube de décharge et l'ouverture de compensation de pression est une ouverture de détente Dans ce cas, le dispositif de sécurité sert à réduire directement la pression, auquel cas le tube de pression débouche à l'extérieur du caisson sous pression sous la forme d'une

canalisation de décharge dans un réservoir de décharge.

Cependant, pour réaliser une réduction indirecte de la pression, le tube de pression peut être également un tube de commande de la pression, au moyen duquel une soupape de décharge prévue à l'extérieur du caisson pour réduire la pression du système, peut être commandée Pour ce qui concerne l'emplacement de mesure et le montage du tube de pression, une forme de réalisation avantageuse consiste en ce que le tube de pression traverse de façon étanche, à l'état suspendu, une tubulure du couvercle du caisson sous pression et pénètre, par une tête tubulaire perforée, fermée de façon étanche par le corps d'étanchéité fusible, à l'intérieur du caisson sous pression Cette tête tubulaire perforée est alors située par exemple à proximité directe du sommier supérieur et "détecterait" très rapidement l'accroissement de la température dans le cas d'une surchauffe du coeur ou la

partie supérieure du coeur.

Conformément à une autre forme de réalisation avantageuse, dans laquelle une traversée ménagée dans le couvercle n'est pas nécessaire, le tube de pression est positionné avec une tête tubulaire perforée, étanchéifiée au moyen du corps d'étanchéité fusible, au-dessous du coeur du réacteur, notamment à l'intérieur d'une ossature inférieure du coeur, et que le tube de pression s'étend vers le bas dans l'espace intérieur de la calotte du fond, puis remonte dans l'espace annulaire présent (entre la cuve du coeur et la paroi du caisson sous pression) pour aboutir à une traversée étanche à la pression, qui est ménagée dans la zone de la paroi entre les tubulures du fluide de refroidissement principal Étant donné que l'ossature inférieure du coeur est à proximité directe du coeur du réacteur et est raccordée selon une liaison métallique conductrice à la cuve du coeur, la tête tubulaire perforée peut également "détecter" en cet

endroit, de façon fiable et rapide, des surchauffes du coeur.

Si le tube de pression est réalisé sous la forme d'un tube de décharge, il est particulièrement avantageux que la tête tubulaire perforée soit fermée frontalement par un bouchon tubulaire, que la tête perforée tubulaire possède plusieurs ouvertures de compensation de pression qui sont voisines les unes des autres et soient ménagées dans la paroi de son enveloppe tubulaire et que les ouvertures de compensation de pression soient fermées de façon étanche par une douille fusible fixée par brasage à la paroi de l'enveloppe tubulaire Il est approprié, pour des questions de redondance et d'obtention d'une section transversale suffisamment étendue de décharge, de prévoir plusieurs10 couronnes, voisines dans la direction axiale du tube, d'ouvertures de compensation de pression Le bouchon tubulaire possède notamment un profil conique possédant une pointe arrondie afin que la circulation normale du fluide de refroidissement à l'intérieur du caisson sous pression soit

aussi peu influencée que possible.

Si, en tant que tube de pression, on utilise un tube de commande de pression, on peut choisir pour la section transversale de passage du tube ainsi que de ses ouvertures de compensation de pression, une valeur plus faible que dans le cas d'un tube de décharge De préférence, un tube de pression, réalisé sous la forme d'un tube de commande de pression est fermé, au niveau de son extrémité qui pénètre à l'intérieur du caisson sous pression, notamment par un couvercle et possède, dans sa paroi enveloppe, au moins un perçage de compensation de pression, à l'intérieur duquel un corps en forme de bille métallique est enchâssé dans un corps d'étanchéité fusible Il est recommandé que le perçage de compensation de pression soit un perçage oblique, dont l'axe est orienté obliquement vers l'intérieur, de sorte que dans le cas d'une fusion, le corps en forme de bille tombe dans l'espace intérieur du tube de commande de pression Comme brasure pour le corps d'étanchéité fusible, il s'est avéré avantageux d'utiliser un alliage brasure dure argent possédant une teneur relativement élevée en argent (par exemple de 50 %) L'alliage de la brasure permet de régler la plage désirée de températures limites, qui peut se situer

avantageusement au voisinage de par exemple 700 QC Une brasure à l'argent présente l'avantage d'être résistante à la température et au rayonnement, au-dessous de la température5 de réponse.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un caisson sous pression de réacteur comportant un tube de pression réalisé sous la forme d'un tube de décharge et dont la tête tubulaire perforée est positionnée au niveau de l'ossature inférieure du coeur; la figure 2 représente le détail II de la tête tubulaire perforée de la figure 1; la figure 3 représente un second exemple de réalisation pour un tube de pression agencé sous la forme d'un tube de décharge et qui traverse de façon étanche, à l'état suspendu, une tubulure du couvercle du caisson sous20 pression; la figure 4 représente un détail IV tiré de la figure 3, d'une manière plus détaillée; la figure 5 représente un troisième exemple de réalisation sous la forme d'une coupe partielle de la partie supérieure d'un caisson sous pression d'un réacteur, comportant un tube de pression réalisé sous la forme d'un tube de commande de pression, et une tête tubulaire perforée fermée de façon étanche par une brasure et montée à l'extrémité inférieure du tube de pression, ainsi qu'une traversée ménagée dans le couvercle et située à l'extrémité supérieure du tube de pression, une canalisation de commande raccordée et une soupape de décharge indiquée schématiquement; et la figure 6 représente, d'une manière plus

détaillée, le détail V de la figure 4.

Le caisson sous pression 1 d'un réacteur nucléaire (désigné ci-après par: caisson sous pression) représenté d'une manière simplifiée en coupe sur la figure 1, d'une centrale nucléaire à eau sous pression, est conçu par exemple pour une puissance thermique du réacteur de 3765 MW, ce qui correspond à une puissance électrique brute de 1300 MW Le corps 2 du réacteur, qui est formé par un assemblage d'éléments combustibles, dont seul l'un, 3, est représenté, est refroidi par de l'eau légère, qui est introduite par l'intermédiaire d'une tubulure d'admission 4 et descend dans un espace annulaire 5 (voir les flèches d'écoulement fi) A partir du collecteur inférieur 6, l'eau de refroidissement remonte à travers la grille perforée inférieure 7 et circule dans les canaux de refroidissement des éléments combustibles15 3 (voir les flèches de circulation f 2), s'échauffe dans ces éléments et sort alors du collecteur supérieur 8 par des tubulures de sortie 9 et circule dans ce qu'on appelle la canalisation chaude du circuit primaire 10 (partiellement représenté), qui est raccordée à ces tubulures, pour aboutir à un générateur de vapeur non représenté, o elle délivre sa chaleur au fluide de refroidissement secondaire par l'intermédiaire de tubes d'échange thermique L'écoulement de l'eau de refroidissement à travers le coeur 2 du réacteur, le collecteur supérieur 8 et les tubulures de sortie 9, est indiqué par les flèches d'écoulement f 2 déjà mentionnées A partir du générateur de vapeur, l'eau de refroidissement refroidie, également désignée sous l'expression fluide de refroidissement primaire, est renvoyée par pompage à la tubulure d'entrée 4 du caisson sous pression 1, par30 l'intermédiaire de ce qu'on appelle la canalisation froide du circuit primaire (non représentée), de sorte que pendant le

fonctionnement normal, il s'établit une circulation continue.

Pendant le fonctionnement normal, le fluide de refroidissement primaire circulant dans le circuit primaire et par conséquent également à l'intérieur du caisson sous pression 1, se situe à une pression égale à environ 158 105 Pa, tandis que la température du fluide de refroidissement au niveau de la tubulure de sortie 9 est égale à environ 3290 C Le caisson sous pression 1 du réacteur, équipé de ses structures, internes est conçu pour cette sollicitation de pression et de température, plus une marge de sécurité Il est constitué par une partie inférieure en forme de pot l A, comportant une calotte de fond il et, à son extrémité supérieure, une bride annulaire 12 au moyen de laquelle le couvercle cintré 1 B, qui comporte une bride antagoniste 13, est fixé d'une manière étanche par vissage (les vis du couvercle ne sont pas représentées, seules sont représentées les ouvertures 14 de passage des vis) Parmi les structures internes, on ne va mentionner que les plus importantes: une tonne filtrante 15, au-dessus et à une faible distance de laquelle est située la grille inférieure 7 déjà mentionnée, qui constitue le fond d'une cuve 16 du coeur Cette dernière est accrochée, au moyen d'une bride de support 16 1, à un épaulement annulaire 17 de la bride annulaire 12 et loge, dans sa partie inférieure, le coeur 2 ainsi que les différents éléments combustibles 3 Le coeur 2 est recouvert par un sommier supérieur 18, sur lequel prend appui une structure de guidage 19, qui possède une plaque de support supérieure 19 1 Des barres de commande 20 pénètrent dans une partie des éléments combustibles et peuvent être abaissées ou soulevées par des dispositifs d'entraînement des barres de commande, non représentés de façon détaillée et disposés au-dessus du couvercle 1 B, afin de commander la réactivité Dans le cas d'une installation à quatre boucles, quatre tubulures de sortie 9 et quatre tubulures d'entrée

d'entrée 4 sont disposées de façon alternée dans le plan 21-

21, en étant réparties sur le pourtour du caisson sous pression 1 Pendant le fonctionnement normal, non seulement le fluide de refroidissement, qui est maintenu à une pression surcritique et, par conséquent, est à l'état liquide, recouvre le coeur 2, mais remplit également le collecteur supérieur 8 approximativement jusqu'à la plaque de support supérieure 19 1 C'est pourquoi ceci garantit un refroidissement efficace également des structures internes 5 qui ne produisent, assurément elles-mêmes, aucune chaleur (comme les éléments combustibles 3), mais sont soumises à ce qu'on appelle un échauffement gamma sous l'effet du rayonnement gamma Si le niveau de l'eau dans le caisson sous pression diminue en raison d'une défaillance très improbable de tous les dispositifs de refroidissement et de refroidissement d'urgence, la température des composants (normalement environ 400 OC) commence à augmenter et de la chaleur est délivrée d'une manière accrue, notamment par rayonnement et conduction, au caisson sous pression 1, en15 particulier lorsque le niveau de l'eau s'est abaissé jusqu'au sommier supérieur 18 ou encore à un niveau légèrement inférieur Cette surchauffe est utilisée, à un stade encore relativement précoce, par le dispositif de sécurité conforme à l'invention pour empêcher de façon sûre une défaillance par

surpression du caisson sous pression 1 dans le cas du refroidissement insuffisant mentionné du coeur.

A cet effet, il est prévu un tube de pression 23, qui pénètre à l'intérieur du caisson sous pression 1, traverse d'une manière étanche à la pression la paroi 22 du25 caisson et possède au moins une ouverture de compensation de pression 26, qui est disposée dans l'espace intérieur du caisson sous pression désigné dans son ensemble par 24 et est étanchéifiée par un corps d'étanchéité fusible 25 (voir figure 1 en liaison avec la figure 2) Le tube de pression 23 est un tube de décharge et l'ouverture de compensation de pression 26 est une ouverture de détente (sur la figure 2 on a représenté une tête tubulaire perforée 27 comportant plusieurs ouvertures de compensation de pression 26). Conformément aux figures 1 et 2, le tube de pression 23 est positionné par une tête tubulaire perforée 27, fermée de façon étanche au moyen du corps d'étanchéité fusible 25, audessous du coeur 2 du réacteur, de préférence à l'intérieur de l'ossature inférieure du coeur ou de la grille 7, et ce directement au- dessous d'un sommier 7 1, sur lequel les éléments combustibles 3 sont en appui par leurs extrémités ou plaques de base inférieures La tête tubulaire perforée 27 équipée de son corps d'étanchéité fusible 25 forme ainsi un capteur de chaleur, qui peut réagir très rapidement à une surchauffe du coeur Le corps d'étanchéité fusible 25 est constitué à cet effet par une brasure qui fond à une température limite située dans la gamme allant de par exemple 600 à 7000 C et libère les ouvertures de compensation de pression 26, alors qu'il maintient fermé les ouvertures de

compensation de pression 26 pendant le fonctionnement normal.

Comme brasure, il est particulièrement bien approprié d'utiliser une brasure dure sur la base d'un alliage à l'argent possédant un pourcentage élevé en argent de par exemple 50 %, étant donné qu'une telle brasure dure ne présente aucun phénomène de fatigue jusqu'à ou jusqu'à proximité de sa température de réponse et maintient les forces conditionnées par la différence de pression En outre, une telle brasure résiste au rayonnement Le tube de pression 23 s'étend verticalement vers le bas, par une première section tubulaire 23 1, à partir de la tête tubulaire perforée 27 et traverse la grille inférieure 7 et la tonne filtrante voisine 15, c'est-à-dire qu'il pénètre dans l'espace intérieur de la calotte de fond 11 Il est disposé avec une forme coudée à distance du pourtour intérieur sous la forme d'une seconde section tubulaire 23 2 jusqu'au niveau de l'espace annulaire 5 situé entre le pourtour extérieur de la cuve 16 du coeur et le pourtour intérieur de la partie inférieure IA du caisson sous pression, o il remonte verticalement sous la forme d'un élément de canalisation tubulaire rectiligne 23 3, à partir d'un second coude 23 b (le premier coude est désigné par 23 a), ici le cheminement du tube de pression 23 passe d'une disposition verticale parallèle à l'axe à une position horizontale perpendiculaire à l'axe, et le tube de pression ressort en franchissant une traversée étanche à la pression, non représentée de façon détaillée, (voir l'élément tubulaire extérieur représenté 23.4, qui conduit à un réservoir de décharge non représenté

sur la figure 1).

La tête tubulaire perforée 27 (figure 2) est fermée frontalement par un bouchon tubulaire 28 La tête tubulaire perforée 27 est équipée, de préférence, de plusieurs ouvertures de compensation de pression 26 qui sont voisines les unes des autres et sont ménagées dans la paroi 29 de son enveloppe tubulaire Cette multiplicité d'ouvertures de compensation de pression 26 est fermée de façon étanche au moyen de la douille fusible 25 déjà mentionnée, qui est fixée par brasage à la paroi 29 de l'enveloppe tubulaire La douille fusible 25 est montée d'une manière ajustée sur l'extrémité conique 30 du tube de pression 23 et est bloquée axialement sous l'effet de son application contre20 l'épaulement 31 formé par la partie rétrécie Il est prévu plusieurs couronnes 32, dans le cas présent trois couronnes, voisines les unes des autres dans l'axe du tube, d'ouvertures de compensation de pression 26 Chaque couronne 32 comporte quatre ouvertures de compensation de pression 26, qui sont25 réparties sur la périphérie du tube de pression 23 Comme cela est représenté, le bouchon tubulaire 28 possède un profil conique pourvu d'une pointe arrondie, est inséré dans l'extrémité du tube de pression 23 et est fixé par un cordon

annulaire de soudure 33.

Le tube de pression 23 représenté sur les figures 1 et 2 (et également sur la figure 3, qui sera expliquée plus loin) est un tube de décharge, de sorte que les ouvertures 26 sont des ouvertures de décharge; le tube de pression 23 est raccordé, à l'extérieur du caisson sous pression 1, à une soupape de décharge (non représentée), qui décharge ou il introduit la vapeur de décharge dans un réservoir de décharge L' ouverture de cette soupape de décharge peut être réalisée de préférence d'une manière commandée par la pression, c'est-à-dire qu'elle s'ouvre lorsqu'une pression de commande tirée du tube de pression arrivant 23, atteint une valeur minimale, par exemple 30 105 Pa Pendant le fonctionnement normal, l'intérieur du tube de pression 23 est sans pression, o il y règne la pression atmosphérique normale. Dans le second exemple de réalisation des figures 3 et 4, le tube de pression 23 traverse d'une manière étanche, à l'état suspendu, une tubulure 34 du couvercle du caisson sous pression 1 et pénètre, par une tête tubulaire perforée 27, qui est fermée de façon étanche par le corps d'étanchéité fusible ou la douille fusible 25, dans l'intérieur 24 du caisson sous pression 1 (voir figure 1) La tubulure 34 du couvercle se prolonge vers le bas par un tube de protection dont l'extrémité est élargie avec une forme conique, le tube perforé 23 comporte, sur l'étendue de sa longueur, des bagues de guidage 36 au moyen desquelles il est guidé axialement, lors de son déplacement sous l'effet de la chaleur, en glissant contre le pourtour intérieur du tube de protection 35 ou de la tubulure 34 du couvercle Sur l'extrémité extérieure de la tubulure 34 du couvercle il est prévu une traversée étanche à la pression pour le tube de pression 23, dans lequel un boîtier de traversée 37 est vissé et soudé d'une manière étanche à la pression, au niveau de son extrémité inférieure, à l'extrémité supérieure de la tubulure 34 du couvercle (cordon annulaire de soudure 38) Le30 boîtier de traversée 37 forme un logement pour une garniture d'étanchéité annulaire conique 39 et un écrou 40 qui repousse la garniture d'étanchéité annulaire 39 de manière à établir une étanchéité et est pourvue d'un contre-écrou Une première bague d'étanchéité 62 est maintenue appliquée, par son extrémité inférieure bombée 63, contre un collet 61 du tube de pression 23, qui est pourvu d'une surface d'appui circonférentielle conique 60; cette extrémité est également repoussée contre une surface conique 64 sur le pourtour intérieur du boîtier de traversée 37 L'extrémité supérieure de la première bague d'étanchéité 62 est réalisée avec une forme conique/bombée La partie bombée 62 a est repoussée contre le tube de pression 23; la seconde bague d'étanchéité est repoussée par son extrémité bombée conique 65 a, qui fait saillie vers le bas, contre la surface conique circonférentielle 62 b de la première bague d'étanchéité 62, auquel cas la partie bombée est maintenue contre la surface circonférentielle intérieure conique 64 du boîtier de traversée 37 On obtient par conséquent, sur le pourtour extérieur du tube de pression 23 et sur le pourtour intérieur (surface circonférentielle intérieure 64) du boîtier de traversée 37, deux sièges circonférentiels d'étanchéité 63/60, 63/64 et 62/23, 65/64 des deux bagues d'étanchéité 63/65 par rapport au tube de pression 23 et au boîtier de traversée 37, et, en outre, un siège circonférentiel d'étanchéité 62 b/65 a entre la première bague

d'étanchéité 62 et la seconde bague d'étanchéité 65.

Une canalisation de décharge 43 est raccordée au moyen d'une bride annulaire 43 2, d'une manière étanche à la pression, à une bride annulaire 42 du boîtier de traversée25 32 La tête tubulaire perforée 27 de l'exemple de la figure 3

est agencée de la même manière que celle de la figure 2.

L'avantage du dispositif de sécurité des figures 1 et 2 par rapport à celui de la figure 3 est que, dans le cas d'un remplacement des éléments combustibles et d'un dévissage du couvercle lb de la cuve, il n'est pas nécessaire de retirer le tube de pression 23, ce qui est le cas dans l'exemple de la figure 3 Dans le cas de cet exemple, avantageusement le tube de pression 23 peut s'étendre jusqu'au sommier supérieur ou jusqu'à proximité de ce sommier, de sorte qu'une surchauffe du coeur peut être identifiée très rapidement et

de façon précoce.

Dans le troisième exemple de réalisation des figures 4 et 5, le tube de pression 230 est un tube de commande de la pression, qui permet de commander une soupape 44 située à l'extérieur du caisson, pour réduire la pression du système A cet effet, le tube de pression 230 traverse d'une manière étanche à la pression une tubulure 34 du couvercle (voir à cet égard la figure 3) Dans la zone du raccord 45, étanche à la pression, d'une canalisation de commande de pression 46, il est prévu, de la même manière que sur la figure 3, un vissage et un soudage étanches à la pression La canalisation de commande de pression 46 est raccordée à un piston de commande 47 de la soupape de décharge 44, qui est agencée, par exemple, sous la forme d'une souape à trois voies, et la pression du système, qui est appliquée par l'intermédiaire de la canalisation 48 à la soupape de décharge 44, est commutée par cette soupape de décharge 44 en direction du réservoir de décharge (non représenté), par l'intermédiaire de la canalisation 49, lorsque la soupape de décharge est amenée dans sa position ouverte par une pression de commande appliquée au piston de

commande 47.

Le tube de commande de la pression 230 peut avoir un diamètre inférieur à celui du tube de pression 23 (figures 1 à 3); de même ce tube de commande de la pression possède un "capteur de chaleur" réalisé sous la forme d'un corps d'étanchéité fusible 50 constitué par une brasure qui fond à une température limite se situant dans la plage allant de par exemple de 600 à 7000 C et libère la canalisation de commande de la pression 230, alors qu'il maintient fermée l'ouverture de compensation de pression 51 pendant le fonctionnement normal En particulier, le tube de commande de la pression 230 (figure 6) est fermé à son extrémité qui pénètre dans le caisson sous pression 1 (figure 4), par un couvercle 52 et possède, dans sa paroi enveloppe, au moins un perçage de compensation de pression 51, à l'intérieur duquel un corps en forme de bille métallique 53 est enchâssé dans un corps d'étanchéité fusible 50 Il est particulièrement approprié 5 que, comme cela est représenté, le perçage de compensation de pression 51 soit un perçage oblique, dont l'axe 51 ' est orienté obliquement vers l'intérieur, de sorte que, lors de la fusion, le corps sphérique 53 tombe dans l'espace intérieur du tube de commande de la pression 230 On a10 représenté un enchâssement bilatéral du corps en forme de bille 53, c'est-à-dire que la brasure 50 obture le perçage de compensation de pression 51 aussi bien à l'extérieur du corps en forme de bille 53 qu'à l'intérieur de ce dernier. Sur la figure 5 (des parties identiques à celles de la figure 1 sont désignées par ailleurs par des chiffres de référence identiques), on a représenté le fait que le tube de commande de la pression 230 s'étend, avec son axe parallèle aux barres de commande 20, dans une certaine mesure sous la forme d'une lance de mesure, à travers la structure de20 guidage 19 et traverse le sommier supérieur 18, qui est situé au niveau de la face inférieure de cette structure, jusqu'à la tête d'un élément combustible 3, o ce dernier est inséré, dans un perçage de réception correspondant 54, avec le jeu thermique requis Dans cette zone, lorsque le niveau du fluide de refroidissement s'abaisse jusqu'au niveau du sommier inférieur 18 ou même encore plus bas (dans le cas d'une défaillance très improbable des dispositifs de refroidissement et de refroidissement d'urgence du réacteur nucléaire), une température excessive est détectée très rapidement au moyen de la tête tubulaire perforée 270. Lorsque cette température atteint la valeur limite, de par exemple environ 5000 C, le corps d'étanchéité fusible 50 fond, et les corps en forme de billes 53 sont repoussés par la différence de pression dans le tube de commande de la35 pression 230, de sorte que la pression peut être compensée jusqu'au piston de commande 47, par l'intermédiaire des ouvertures de compensation de pression 51, maintenant libres. Ce piston ouvre la soupape de décharge 44, et la compensation de pression, commandée de façon indirecte, peut commencer5 dans le récipient de décharge, cette compensation durant jusqu'à ce que la valeur limite inférieure (inférieure à

30.105 Pa) soit atteinte.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de sécurité contre une défaillance, d'une surpression, d'un caisson sous pression d'un réacteur nucléaire dans le cas d'un refroidissement insuffisant du coeur, caractérisé par le fait que: le tube de pression ( 23,230), qui pénètre à l'intérieur ( 24) du caisson sous pression ( 1) et traverse d'une manière étanche à la pression la paroi du caisson, possède au moins une ouverture de compensation de pression ( 26,51), située dans l'espace intérieur ( 24) du caisson sous pression et étanchéifiée par un corps d'étanchéité fusible ( 25,50), et le corps d'étanchéité fusible ( 25,50) est constitué par une brasure qui fond à une température limite située dans la plage comprise entre par exemple 600 et 7000 C et libère l'ouverture de compensation de pression ( 26,51), alors qu'elle maintient fermée cette ouverture pendant le

fonctionnement normal.

2 Dispositif de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube de pression ( 23,230) est un tube de décharge et l'ouverture de compensation de

pression ( 26) est une ouverture de détente.

3 Dispositif de sécurité suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube de pression ( 230) est un tube de commande de la pression, au moyen duquel une soupape de décharge ( 44), prévue à l'extérieur du caisson pour

réduire la pression du système, peut être commandée.

4 Dispositif de sécurité suivant l'une des

revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le tube de

pression ( 23) traverse de façon étanche, à l'état suspendu, une tubulure ( 34) du couvercle du caisson sous pression ( 1) et pénètre, par une tête tubulaire perforée ( 27), fermée de façon étanche par le corps d'étanchéité fusible ( 25), à

l'intérieur ( 24) du caisson sous pression ( 1).

Dispositif de sécurité suivant l'une des

revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube de

pression ( 23) est positionné avec une tête tubulaire perforée ( 27), étanchéifiée au moyen du corps d'étanchéité fusible ( 25), au-dessous du coeur ( 2) du réacteur, notamment à l'intérieur d'une ossature inférieure ( 7) du coeur, et que le tube de pression ( 23) s'étend vers le bas dans l'espace intérieur ( 6) de la calotte ( 11) du fond, puis remonte dans l'espace annulaire ( 5) présent entre la cuve ( 16) du coeur et la paroi ( 22) du caisson sous pression pour aboutir à une traversée étanche à la pression, qui est ménagée dans la zone de la paroi entre les tubulures ( 4,9) du fluide de

refroidissement principal.

6 Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque

des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la tête

tubulaire perforée ( 27) est fermée frontalement par un bouchon tubulaire ( 28), que la tête perforée tubulaire ( 27) possède plusieurs ouvertures de compensation de pression ( 26) qui sont voisines les unes des autres et sont ménagées dans la paroi ( 29) de son enveloppe tubulaire et que les ouvertures de compensation de pression ( 26) sont fermées de30 façon étanche par une douille fusible ( 25) fixée par brasage

à la paroi ( 29) de l'enveloppe tubulaire.

7 Dispositif de sécurité suivant la revendication 6, caractérisé par plusieurs couronnes ( 32), d'ouvertures de compensation de pression ( 26), qui sont voisines dans la

direction axiale du tube.

8 Dispositif de sécurité suivant l'une des

revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le bouchon

tubulaire ( 28) possède un profil conique pourvu d'une pointe arrondie. 9 Dispositif de sécurité suivant l'une quelconque

des revendications 1, 2, 4 à 8, caractérisé en ce que le tube

de pression ( 23) débouche à l'extérieur du caisson sous pression ( 1), sous la forme d'une canalisation de décharge

( 43), dans un réservoir de décharge.

10 Dispositif de sécurité suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le tube de pression, réalisé sous la forme d'un tube de commande de pression ( 230), est fermé, au niveau de son extrémité qui pénètre à l'intérieur ( 24) du caisson sous pression ( 1), notamment par un couvercle ( 52), et possède, dans sa paroi enveloppe, au moins un perçage de compensation de pression ( 51), à l'intérieur duquel un corps en forme de bille métallique ( 53) est enchâssé dans un corps d'étanchéité fusible ( 50). 11 Dispositif de sécurité suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le perçage de compensation de pression ( 51) est un perçage oblique, dont l'axe ( 51 ') est

orienté obliquement vers l'intérieur, de sorte que dans le cas d'une fusion, le corps en forme de bille ( 53) tombe dans l'espace intérieur du tube de commande de pression ( 230).