FR2800504A1

FR2800504A1 - Injection of aqueous solution containing neutron absorber into reactor circuit comprises use of pressurized steam as propellant

Info

Publication number: FR2800504A1
Application number: FR9913681A
Authority: FR
Inventors: Philippe Dagard
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-04
Anticipated expiration: 2019-11-02
Also published as: FR2800504B1

Abstract

Injecting an aqueous solution containing a neutron absorber such as boron into the circuit of a PWR comprises propelling the solution from an external storage tank (10) into at least one primary circuit duct (7a,7b) by steam under pressure produced by a pressurizer (8) and an injector (14). Injecting an aqueous solution containing a neutron absorber such as boron into the circuit of a PWR comprises propelling the solution from an external storage tank (10) into at least one primary circuit duct (7a,7b) by steam under pressure produced by a pressurizer (8) and an injector (14). Prior to the injection the storage tank is held at a pressure of ca. 30 bars by a neutral gas such as nitrogen, dropping to 5 bars after the injection, and the solution is injected into the reactor circuit at a pressure of ca. 176 bars, giving a circuit pressure of ca. 30 bars and a temperature of ca. 180 deg C. The primary circuit can be cooled subsequently by a cooling circuit at rest.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'injection d'une so lution aqueuse renfermant un élément absorbeur de neutrons, depuis un réservoir de stockage, dans une canalisation d'un circuit primaire réac teur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression. The invention relates to a method and a device for injecting an aqueous solution containing a neutron absorbing element, from a storage tank, into a pipe of a primary nuclear reactor circuit cooled by pressurized water. .

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent cuve renfermant cceur du réacteur nucléaire et un circuit primaire assurant la circulation et refroidissement de l'eau sous pression qui vient en contact à l'intérieur de cuve, avec le coeur du réacteur nucléaire. The pressurized water nuclear reactors comprise a vessel containing the core of the nuclear reactor and a primary circuit ensuring the circulation and cooling of the pressurized water which comes into contact inside the vessel, with the core of the nuclear reactor.

Le circuit primaire du réacteur nucléaire comporte au moins une bou cle sur laquelle est disposé un générateur de vapeur qui est relié à cuve, directement par une première canalisation, ou branche chaude assurant l'alimentation d'une partie primaire du générateur de vapeur en sous pression échauffée au contact des assemblages du coeur. La partie primaire du générateur de vapeur est également reliée à la cuve, avec interposition d'une pompe primaire, par l'intermédiaire de canalisations de liaison com portant en particulier une seconde canalisation ou branche froide la bou cle du circuit primaire reliée à la cuve. The primary circuit of the nuclear reactor comprises at least one key on which is placed a steam generator which is connected to the tank, directly by a first pipe, or hot branch ensuring the supply of a primary part of the steam generator below. pressure heated in contact with the core assemblies. The primary part of the steam generator is also connected to the tank, with the interposition of a primary pump, by means of connection pipes com carrying in particular a second pipe or cold branch the key of the primary circuit connected to the tank. .

L'eau de refroidissement sous pression du réacteur nucléaire assure, à l'intérieur des générateurs de vapeur, l'échauffement et la vaporisation d'eau d'alimentation, pour produire de la vapeur assurant l'entrainement d'une turbine. Sur la branche chaude de l'une au moins des boucles du cir cuit primaire est disposé un pressuriseur permettant de maintenir pres sion de service dans le circuit primaire telle qu'on maintienne l'eau refroi dissement à l'état liquide, compte tenu de sa température qui est générale ment voisine de 310 C. The pressurized cooling water of the nuclear reactor ensures, inside the steam generators, the heating and vaporization of feed water, to produce steam ensuring the drive of a turbine. On the hot branch of at least one of the loops of the primary circuit is disposed a pressurizer making it possible to maintain service pressure in the primary circuit such that the cooling water is kept in the liquid state, taking into account its temperature which is generally close to 310 C.

Le pressuriseur est constitué par une enceinte résistant à la pression dans laquelle on assure la mise en équilibre de l'eau du circuit primaire avec de la vapeur, à une pression qui est réglée par des cannes électriques chauffantes pénétrant dans le pressuriseur et par un dispositif d'aspersion du pressuriseur. The pressurizer consists of a pressure-resistant enclosure in which the primary circuit water is balanced with steam, at a pressure which is regulated by electric heating rods entering the pressurizer and by a device of the pressurizer.

Le réglage de la réactivité du coeur du réacteur nucléaire, est-à-dire le réglage de la densité de neutrons produits dans le c#ur du réacteur nu cléaire en fonctionnement, peut être effectué en particulier par injection dans circuit primaire d'une solution aqueuse renfermant un élément absorbeur neutrons tel que le bore 10. On peut utiliser par exemple solution renfermant du bore telle qu'une solution d'acide borique qui est stockée dans accumulateurs ou des réservoirs sous pression reliés à l'une moins branches chaudes du circuit primaire du réacteur nucléaire par ca nalisation d'injection sur laquelle sont disposés des moyens commande ou réglage tels que des vannes et un moyen d'injection tel 'une ou plu sieurs pompes volumétriques. The adjustment of the reactivity of the nuclear reactor core, that is to say the adjustment of the density of neutrons produced in the core of the bare nuclear reactor in operation, can be carried out in particular by injection into a primary circuit of a solution aqueous containing a neutron absorbing element such as boron 10. One can use for example solution containing boron such as a solution of boric acid which is stored in accumulators or pressure tanks connected to one less hot branches of the circuit primary of the nuclear reactor by injection channeling on which are arranged control or adjustment means such as valves and an injection means such as one or more positive displacement pumps.

Le système de borication est utilisé pour assurer la fonction de bori- cation d'urgence, dans des circonstances accidentelles se traduisant par augmentation excessive de la réactivité du coeur du réacteur nucléaire. The borication system is used to perform the emergency boration function, in accidental circumstances resulting in an excessive increase in the reactivity of the nuclear reactor core.

Cette fonction doit être assurée même dans le cas où les alimentations électriques de la centrale nucléaire sont indisponibles. This function must be ensured even in the event that the power supplies to the nuclear power plant are unavailable.

Une utilisation de pompes volumétriques présente certains inconvé nients - l'installation d'injection du système de borication est encombrante et coûteuse, - il est nécessaire de prévoir une source électrique de secours pour le dispositif d'injection puisse fonctionner dans tous les cas, cette source electrique pouvant être constituée par un ou plusieurs groupes électrogènes comportant des moteurs Diesel, - il est nécessaire de prévoir sur la canalisation d'injection des amor tisseurs hydrauliques pour atténuer les vibrations, - enfin, on envoie dans le circuit primaire une solution aqueuse qui est prélevée dans le réservoir de stockage à une température très inférieure à la température du circuit primaire du réacteur nucléaire, ce qui produit des chocs thermiques. The use of positive displacement pumps has certain drawbacks - the injection system of the borication system is bulky and costly, - it is necessary to provide a backup electrical source for the injection device to be able to function in all cases, this electric source which can be constituted by one or more generators comprising Diesel engines, - it is necessary to provide on the injection pipe hydraulic shock absorbers to attenuate vibrations, - finally, an aqueous solution is sent to the primary circuit is taken from the storage tank at a temperature much lower than the temperature of the primary circuit of the nuclear reactor, which produces thermal shocks.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé d'injection d'une solution aqueuse renfermant un élément absorbeur de neutrons, de puis un réservoir de stockage, dans une canalisation d'un circuit primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression, comportant une cuve, au moins un générateur de vapeur, au moins deux canalisations pour relier la cuve au générateur de vapeur et un pressuriseur disposé sur l'une des canalisations du circuit primaire pour maintenir une pression de service dans le circuit primaire, ce procédé permettant de limiter l'encombrement et le coût des moyens nécessaires à l'injection, de s'affranchir de la nécessite de disposer d'une source électrique de secours et de réaliser, préalablement à l'injection, le chauffage de la solution aqueuse renfermant l'élément absor beur de neutrons. The object of the invention is therefore to propose a method for injecting an aqueous solution containing a neutron absorbing element, then a storage tank, into a pipe of a primary circuit of a nuclear reactor cooled by pressurized water, comprising a tank, at least one steam generator, at least two pipes to connect the tank to the steam generator and a pressurizer arranged on one of the pipes of the primary circuit to maintain a working pressure in the primary circuit, this process making it possible to limit the size and the cost of the means necessary for injection, to overcome the need for having an emergency electrical source and to carry out, prior to injection, heating aqueous solution containing the neutron absorbing element.

Dans ce but, on réalise l'entraînement de la solution aqueuse l'élément absorbeur de neutrons, depuis le réservoir de stockage, et l'injec tion la solution dans la canalisation du circuit primaire, par de la vapeur d'eau sous pression prélevée dans le pressuriseur. For this purpose, the aqueous solution is carried out by the neutron absorbing element from the storage tank, and the solution is injected into the pipe of the primary circuit by steam under pressure taken off. in the pressurizer.

L'invention concerne également un dispositif d'injection d'une solution aqueuse renfermant un élément absorbeur de neutrons dans le circuit pri maire réacteur nucléaire comportant un injecteur condenseur de vapeur relié par première et par une seconde entrées, à un réservoir de stock age la solution aqueuse renfermant un élément absorbeur de neutrons et au pressuriseur du réacteur nucléaire et, par une sortie, à au moins une branche chaude du circuit primaire du réacteur nucléaire. The invention also relates to a device for injecting an aqueous solution containing a neutron absorbing element in the primary nuclear reactor circuit comprising a steam condenser injector connected by first and by a second inlets, to a storage tank la aqueous solution containing a neutron absorbing element and the pressurizer of the nuclear reactor and, via an outlet, at least one hot branch of the primary circuit of the nuclear reactor.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, en se référant à la figure jointe en annexe, la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention pour réaliser une injection d'urgence dans le circuit primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression et le dispositif d'injection utilisé. In order to clearly understand the invention, we will now describe, by way of example, with reference to the attached figure, the implementation of the method according to the invention for carrying out an emergency injection into the circuit. primary of a nuclear reactor cooled by pressurized water and the injection device used.

figure unique est une vue schématique d'une partie du circuit pri maire du réacteur nucléaire et du dispositif d'injection d'une solution aqueuse renfermant du bore dans le circuit primaire. single figure is a schematic view of part of the primary circuit of the nuclear reactor and of the device for injecting an aqueous solution containing boron into the primary circuit.

Sur la figure, on a représenté de manière schématique, dans la partie de droite, le circuit primaire désigné de manière générale par le repère 1, le circuit primaire étant délimité de manière conventionnelle par la ligne en traits mixtes 2. In the figure, a schematic representation has been made, in the right-hand part, of the primary circuit generally designated by the reference 1, the primary circuit being conventionally delimited by the dashed line 2.

On a également représenté une partie de l'enceinte de sécurité 3 du réacteur nucléaire renfermant le circuit primaire. Also shown is a part of the safety enclosure 3 of the nuclear reactor containing the primary circuit.

Le dispositif d'injection d'une solution aqueuse d'acide borique, selon l'invention, désigné de manière générale par le repère 4, est disposé par- tiellement à l'intérieur du bâtiment du réacteur, de manière à réaliser l'injec tion dans branches chaudes du circuit primaire 1. The device for injecting an aqueous solution of boric acid, according to the invention, generally designated by the reference 4, is located partially inside the reactor building, so as to perform the injection. tion in hot branches of the primary circuit 1.

Le reacteur nucléaire comporte une cuve 5 contenant coeur du réacteur dans lequel de la chaleur est produite par des réactions nucléaires pendant le fonctionnement du réacteur nucléaire. De l'eau de refroidisse ment sous pression est mise en circulation dans le circuit primaire 1, de ma nière que l'eau de refroidissement pénètre dans la cuve et circule contact des assemblages du coeur du réacteur nucléaire. The nuclear reactor includes a vessel 5 containing the reactor core in which heat is produced by nuclear reactions during the operation of the nuclear reactor. Pressurized cooling water is circulated in the primary circuit 1, so that the cooling water enters the tank and circulates in contact with the nuclear reactor core assemblies.

Le circuit primaire comporte plusieurs boucles, par exemple trois ou quatre boucles sur chacune desquelles est disposé un générateur de va peur. The primary circuit has several loops, for example three or four loops on each of which is placed a generator of va fear.

la figure, on a représenté de manière partielle, deux boucles comportant chacune un générateur de vapeur respectif 6a, 6b. La cuve 5 est reliée a chacun des générateurs de vapeur par une canalisation respective 7a, 7b constitue la branche chaude de l'une des boucles du circuit pri maire. pressuriseur 8 est relié par une conduite de pressurisation à l'une des branches chaudes du circuit primaire 1. the figure shows partially, two loops each comprising a respective steam generator 6a, 6b. The tank 5 is connected to each of the steam generators by a respective pipe 7a, 7b constitutes the hot branch of one of the loops of the primary circuit. pressurizer 8 is connected by a pressurization line to one of the hot branches of the primary circuit 1.

L'eau de refroidissement sous pression du réacteur nucléaire, qui a été échauffée au contact du coeur pénètre dans la partie primaire des géné rateurs de vapeur et assure l'échauffement et la vaporisation d'eau d'ali mentation, vapeur produite étant envoyée à la turbine de la centrale nu cléaire. The pressurized cooling water of the nuclear reactor, which has been heated in contact with the core, enters the primary part of the steam generators and ensures the heating and the vaporization of feed water, the vapor produced being sent to the turbine of the key nuclear power plant.

Le pressuriseur 8 comporte une enceinte résistant à la pression dont le volume interne est relié, à sa partie inférieure, à une branche chaude du circuit primaire 1. The pressurizer 8 comprises a pressure-resistant enclosure, the internal volume of which is connected, at its lower part, to a hot branch of the primary circuit 1.

L'enveloppe du pressuriseur 8 renferme, dans sa partie inferieure, de l'eau sous pression du circuit primaire et, dans sa partie supérieure, de la vapeur, manière que l'équilibre de pression entre la vapeur l'eau as sure pressurisation du circuit primaire du réacteur nucléaire, pour assu rer le maintien de l'eau de refroidissement à l'état liquide. The casing of the pressurizer 8 contains, in its lower part, pressurized water from the primary circuit and, in its upper part, steam, so that the pressure balance between the steam and the pressurized water primary circuit of the nuclear reactor, to ensure that the cooling water is kept in the liquid state.

Le dispositif d'injection, ou système de borication, 4 comporte des conduites d'injection 9a, 9b, qui sont reliées chacune à une branche chaude respective 7b. Sur chacune des conduites d'injection 9a, 9b sont dispo- sés une vanne d'arrêt respective 11 a, 11 b et un clapet anti-retour respectif 12a, système de borication 4 comporte, à l'extérieur du bâtiment réac Leur delimité par l'enceinte de sécurité 3, un réservoir de stockage 10 ren fermant une solution d'acide borique à 7000 ppm de bore. La solution d'acide borique est maintenue sous pression à l'intérieur du réservoir 10 un gaz de pressurisation, qui est constitué par un gaz neutre tel que l'azote sous pression, de telle sorte que le liquide dans le réservoir de stock age 10 soit à une pression au plus égale à 30 bars en début d'injection dans le circuit primaire et à une pression au moins égale à 5 bars en fin d'injec tion. Des conduites telles que 13 permettent de réaliser le remplissage réservoir 10 en solution d'acide borique et la pressurisation du réservoir le gaz neutre. The injection device, or borication system, 4 comprises injection pipes 9a, 9b, which are each connected to a respective hot branch 7b. On each of the injection lines 9a, 9b are provided a respective stop valve 11a, 11b and a respective non-return valve 12a, borication system 4 comprises, outside the reac building Delimited by the safety enclosure 3, a storage tank 10 containing a solution of boric acid containing 7000 ppm of boron. The boric acid solution is kept under pressure inside the tank 10 a pressurizing gas, which is constituted by a neutral gas such as nitrogen under pressure, so that the liquid in the storage tank 10 either at a pressure at most equal to 30 bars at the start of injection into the primary circuit and at a pressure at least equal to 5 bars at the end of injection. Lines such as 13 make it possible to fill the tank 10 with boric acid solution and pressurize the tank with neutral gas.

Selon l'invention, le système de borication 4 comporte un injecteur de vapeur 14 qui est relié, par une première entrée, à une conduite 15 d'ali mentation en solution d'acide borique, par une seconde entrée, à une don duite 16 d'alimentation en vapeur à haute pression et à haute température et, par une conduite d'injection 17 reliée à une sortie de l'injecteur, aux li gnes d'injection 9a et 9b. According to the invention, the borication system 4 comprises a steam injector 14 which is connected, by a first inlet, to a pipe 15 for supplying boric acid solution, by a second inlet, to a donated pick 16 supply of steam at high pressure and at high temperature and, via an injection line 17 connected to an outlet of the injector, to the injection lines 9a and 9b.

L'injecteur de vapeur est un appareil qui permet, à partir d'une ali mentation en vapeur sous pression, d'obtenir à la sortie un débit d'eau à une pression supérieure à celle de la vapeur. The steam injector is a device which makes it possible, from a pressurized steam supply, to obtain a flow of water at the outlet at a pressure higher than that of steam.

la ligne d'alimentation 15 sont disposées, à l'extérieur de ceinte sécurité 3 du bâtiment du réacteur nucléaire, des vannes de re glage d'arrêt, respectivement 18a et 18b. Sur la conduite 15, à l'intérieur du bâtiment du réacteur, est également disposé un clapet anti-retour 19. the supply line 15 are arranged, outside safety enclosure 3 of the nuclear reactor building, shut-off control valves, respectively 18a and 18b. On line 15, inside the reactor building, there is also a non-return valve 19.

la conduite 16 d'alimentation en vapeur, est disposée une vanne d'arrêt Une seconde sortie de l'injecteur de vapeur 14 est reliée à une conduite 21 sur laquelle est disposée une vanne d'arrêt 22 permettant d'évacuer du liquide entraîné vers les sorties de l'injecteur condenseur de vapeur14, dans un dispositif de drainage 23. the steam supply line 16, is arranged a stop valve A second outlet of the steam injector 14 is connected to a line 21 on which is arranged a stop valve 22 making it possible to evacuate the entrained liquid towards the outputs of the steam condenser injector 14, in a drainage device 23.

La conduite 16 d'alimentation en vapeur de l'injecteur de vapeur 14 est reliée à la partie supérieure du volume intérieur de l'enceinte du pressu- riseur 8 contenant de la vapeur à haute température et à haute pression. La pression et la température de l'eau et de la vapeur à l'intérieur du pressuri- seur sont réglées par des cannes électriques (non représentées) pénétrant dans le volume intérieur du pressuriseur, par sa partie inférieure, et par un dispositif d'aspersion (non représenté) disposé dans la partie supérieure de l'enceinte du pressuriseur, de manière à pouvoir abaisser la pression et la température dans le pressuriseur. On obtient ainsi un reglage précis des conditions pression dans le circuit primaire du réacteur nucléaire, Lorsqu'on désire réaliser une injection d'urgence solution d'acide borique dans le circuit primaire du réacteur nucléaire, exemple dans le cas où l'on décelé une augmentation anormale de la reactivité du coeur du réacteur nucléaire, on réalise, successivement, les étapes qui seront indi quées ci-dessous. The pipe 16 for supplying steam to the steam injector 14 is connected to the upper part of the interior volume of the enclosure of the pressurizer 8 containing steam at high temperature and at high pressure. The pressure and the temperature of the water and of the vapor inside the pressurizer are regulated by electric rods (not shown) penetrating into the interior volume of the pressurizer, by its lower part, and by a device of spray (not shown) arranged in the upper part of the pressurizer enclosure, so as to be able to lower the pressure and the temperature in the pressurizer. There is thus obtained a precise adjustment of the pressure conditions in the primary circuit of the nuclear reactor. When it is desired to carry out an emergency injection of boric acid solution in the primary circuit of the nuclear reactor, for example in the case where a abnormal increase in the reactivity of the nuclear reactor core, the steps which will be indicated below are carried out successively.

Dans un premier temps, on ouvre la vanne d'isolation 18b de la cana lisation d'alimentation 15, de manière que la solution aqueuse d'acide bori que à 7000 ppm de bore puisse parvenir dans la première voie d'entrée de l'injecteur 14. Firstly, the isolation valve 18b of the supply pipe 15 is opened, so that the aqueous solution of boric acid containing 7000 ppm of boron can reach the first inlet channel of the injector 14.

On ouvre ensuite la vanne d'admission de vapeur de la conduite de liaison 16, de manière que la vapeur à haute pression à haute tempé rature parvienne à la seconde entrée de l'injecteur condenseur de vapeur 14. The steam inlet valve of the connecting pipe 16 is then opened, so that the high pressure steam at high temperature reaches the second inlet of the steam condenser injector 14.

La vapeur pénétrant dans la seconde voie d'entrée de l'injecteur 14 rencontre flux de la solution aqueuse d'acide borique qui est introduite dans l'injecteur, du fait de la mise en pression du réservoir de stockage 10. The vapor entering the second inlet path of the injector 14 meets the flow of the aqueous boric acid solution which is introduced into the injector, due to the pressurization of the storage tank 10.

La vapeur acquiert une grande vitesse par détente dans l'injecteur de vapeur 14 mélange avec le flux de solution aqueuse d'acide borique, de manière à réaliser l'entraînement de la solution d'acide borique vers la voie de sortie de l'injecteur de vapeur reliée à la conduite d'injection 17, si bien que le mélange de vapeur et de solution aqueuse d'acide borique est entraî né dans les lignes d'injection 9a et 9b reliées aux branches chaudes, par l'intermédiaire de la conduite d'injection 17 et injecté dans les branches chaudes 7a et 7b. Le courant de vapeur qui se mélange avec la solution d'acide borique échauffe fortement la solution et se condense totalement du fait du refroidis sement provoqué par la solution et de la détente de la vapeur dans l'injec teur. ferme alors la vanne 22 et l'injecteur peut débiter vers le circuit pri maire. The steam acquires a high speed by expansion in the steam injector 14 mixed with the flow of aqueous boric acid solution, so as to carry out the entrainment of the boric acid solution towards the outlet way of the injector steam connected to the injection line 17, so that the mixture of steam and aqueous boric acid solution is entrained in the injection lines 9a and 9b connected to the hot branches, via the line injection 17 and injected into the hot branches 7a and 7b. The vapor stream which mixes with the boric acid solution strongly heats the solution and completely condenses due to the cooling caused by the solution and the expansion of the vapor in the injector. then closes the valve 22 and the injector can flow to the primary circuit.

pression et la température de la vapeur dans partie supérieure du pressuriseur 8 sont telles que la pression du courant fluide à la sortie de l'injecteur 14 est au moins égale à la pression dans circuit primaire 1 du générateur de vapeur, cette pression étant généralement de l'ordre de 155 bars et, dans tous les cas, inférieure à 176 bars. pressure and temperature of the vapor in the upper part of the pressurizer 8 are such that the pressure of the fluid stream at the outlet of the injector 14 is at least equal to the pressure in primary circuit 1 of the steam generator, this pressure generally being of around 155 bars and, in any case, less than 176 bars.

prélèvement de vapeur dans la partie supérieure du pressuriseur permet réaliser par l'intermédiaire des conduites d'injection 9a et 9b, dans les branches chaudes 7a et 7b du circuit primaire 1, injection à une pression pouvant aller jusqu'à 176 bars, c'est-à-dire jusqu'à la pression maximale du circuit primaire. Le courant de fluide constitué par le mélange de la vapeur condensée et de la solution d'acide borique provenant du ré servoir stockage 10 est injecté à grande vitesse dans le circuit primaire, et se melange avec l'eau de refroidissement du circuit primaire. L'eau de refroidissement, qui est amenée à circuler en contact avec le coeur du réac teur nucléaire, a donc une teneur en bore qui s'élève très rapidement jusqu'à un niveau permettant une forte absorption des neutrons dans le coeur du réacteur nucléaire. On obtient ainsi une baisse très rapide de la réactivité du coeur. withdrawal of steam from the upper part of the pressurizer allows production via the injection lines 9a and 9b, in the hot branches 7a and 7b of the primary circuit 1, injection at a pressure of up to 176 bars, it i.e. up to the maximum pressure of the primary circuit. The fluid stream consisting of the mixture of condensed steam and the boric acid solution coming from the storage tank 10 is injected at high speed into the primary circuit, and mixes with the cooling water of the primary circuit. The cooling water, which is brought into circulation in contact with the core of the nuclear reactor, therefore has a boron content which rises very quickly to a level allowing a strong absorption of neutrons in the core of the nuclear reactor. . A very rapid drop in the reactivity of the core is thus obtained.

Le débit d'injection de l'injecteur condenseur de vapeur 14 reste constant, quelle que soit la pression dans le circuit primaire, cette pression variant d'une valeur maximale de 176 bars à une valeur d'environ 30 bars en fin d'injection. On peut ainsi obtenir un débit constant de solution renfermant du bore, pendant toute la durée de l'injection, au cours de laquelle il se pro duit un refroidissement et une contraction du fluide primaire. Dans le cas d'un réacteur nucléaire d'une puissance de 1500 MWe, on choisit des condi tions d'injection telles que le débit de solution contenant du bore soit d'envi ron 10 tonnes/h. On réalise l'injection, à partir du réservoir de stockage dont la capa cité est d'environ 38 m3 jusqu'à obtenir, en fin d'injection, une pression de bars dans le circuit primaire 1. La température dans le circuit primaire alors voisine de 180 C. The injection rate of the steam condenser injector 14 remains constant, whatever the pressure in the primary circuit, this pressure varying from a maximum value of 176 bars to a value of around 30 bars at the end of injection. . It is thus possible to obtain a constant flow rate of solution containing boron, throughout the duration of the injection, during which there is produced cooling and contraction of the primary fluid. In the case of a nuclear reactor with a power of 1500 MWe, injection conditions are chosen such that the flow rate of solution containing boron is around 10 tonnes / h. The injection is carried out from the storage tank, the capacity of which is approximately 38 m 3 until obtaining, at the end of injection, a pressure of bars in the primary circuit 1. The temperature in the primary circuit then close to 180 C.

On peut alors terminer le refroidissement du circuit primaire du réac teur nucléaire jusqu'aux conditions ambiantes (température de l'ordre 20 C et pression atmosphérique) en utilisant un circuit de refroidissement réacteur nucléaire relié au circuit primaire, appelé circuit de refroidissement du réacteur à l'arrêt, ou circuit RRA. It is then possible to complete the cooling of the primary circuit of the nuclear reactor to ambient conditions (temperature of the order of 20 ° C. and atmospheric pressure) by using a nuclear reactor cooling circuit connected to the primary circuit, called the reactor cooling circuit. stop, or RRA circuit.

A la fin de l'injection, la pression dans le réservoir 10 de stockage de la solution contenant du bore est tombée à une valeur voisine de 5 bars. At the end of the injection, the pressure in the reservoir 10 for storing the solution containing boron fell to a value close to 5 bars.

La pression dans le circuit primaire est de l'ordre de 30 bars. The pressure in the primary circuit is around 30 bars.

Le réchauffement de la solution aqueuse renfermant du bore par vapeur prélevée dans le pressuriseur permet de réchauffer le fluide injecte dans circuit primaire par l'intermédiaire des conduites d'injection 9a et et donc de limiter les chocs thermiques et d'améliorer la tenue des tuyaute ries et piquages des lignes d'injection. The heating of the aqueous solution containing boron by steam taken from the pressurizer makes it possible to heat the fluid injected into the primary circuit via the injection pipes 9a and therefore limit thermal shock and improve the behavior of the pipes. injection lines and connections.

manière à améliorer la sûreté de fonctionnement du dispositif d'injection de la solution contenant du bore, on utilise généralement deux circuits d'injection identiques et indépendants comportant chacun un injec teur et réservoir de stockage, chacun des injecteurs étant relié indépen damment de l'autre injecteur au réservoir de stockage de la solution aqueuse renfermant du bore du circuit d'injection correspondant, au pressu- riseur et aux branches chaudes du circuit primaire, par l'intermédiaire de conduites d'injection indépendantes. so as to improve the operating safety of the device for injecting the boron-containing solution, two identical and independent injection circuits are generally used, each comprising an injector and storage tank, each of the injectors being connected independently of the another injector to the storage tank for the aqueous solution containing boron of the corresponding injection circuit, to the pressurizer and to the hot branches of the primary circuit, by means of independent injection pipes.

Dans le cas d'un réacteur nucléaire d'une puissance de 1300 MWe, dont circuit primaire comporte quatre boucles, on peut utiliser un premier circuit réalisant l'injection de la solution aqueuse renfermant du bore dans deux branches chaudes de deux boucles du circuit primaire et un deuxième circuit réalisant l'injection de la solution aqueuse renfermant du bore dans les deux branches chaudes des deux autres boucles du circuit primaire. Dans tous les cas, l'encombrement de l'injecteur ou injecteurs est faible, chacun des injecteurs ayant environ 1,5 m de haut un diamètre de 30 cm. In the case of a nuclear reactor with a power of 1300 MWe, whose primary circuit has four loops, it is possible to use a first circuit carrying out the injection of the aqueous solution containing boron into two hot branches of two loops of the primary circuit and a second circuit injecting the aqueous solution containing boron into the two hot branches of the other two loops of the primary circuit. In all cases, the size of the injector or injectors is small, each of the injectors being approximately 1.5 m high with a diameter of 30 cm.

Les avantages du dispositif suivant l'invention sont donc un encom brement réduit du dispositif d'injection, une disponibilité constante du dispo sitif d'injection qui n'utilise, comme élément moteur, que la vapeur contenue dans pressuriseur, le réchauffement de la solution aqueuse contenant du bore la vapeur prélevée dans le pressuriseur et le fait que le dispositif d'injection qui comporte uniquement un injecteur de vapeur comme élément moteur entièrement statique et donc peu sujet à une défaillance. The advantages of the device according to the invention are therefore a reduced size of the injection device, constant availability of the injection device which uses, as the driving element, only the steam contained in the pressurizer, the heating of the solution. aqueous containing boron the vapor taken from the pressurizer and the fact that the injection device which only has a steam injector as a fully static motor element and therefore unlikely to fail.

Lorsqu'on arrête l'injection, après fermeture des vannes d'isolation des conduites d'injection 9a et 9b, on peut réaliser une purge de l'injecteur et de la conduite d'alimentation dont on ferme 1a vanne d'isolation 18b, en ou vrant vanne 22 de la conduite d'évacuation 21, de maniere à évacuer le fluide entraîné par la vapeur dans le dispositif de drainage On ferme en suite vanne 20 d'isolation de la conduite 16 d'alimentation en vapeur pro venant du pressuriseur. When the injection is stopped, after closing the isolation valves of the injection lines 9a and 9b, it is possible to purge the injector and the supply line from which the isolation valve 18b is closed, or by opening valve 22 of the evacuation pipe 21, so as to evacuate the fluid entrained by the steam in the drainage device Is then closed valve 20 for isolation of the pipe 16 for supplying pro steam from the pressurizer .

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut utiliser un réservoir de stockage de tout type ayant capacité quelconque, cette capacité devant être suffisante pour abaisser la réactivité du coeur dans toute condition accidentelle et pour réali ser le refroidissement et la dépressurisation du coeur jusqu'à un niveau per mettant de mettre en fonctionnement le circuit de refroidissement à l'arrêt du réacteur nucléaire. The invention is not limited to the embodiment which has been described. Thus it is possible to use a storage tank of any type having any capacity, this capacity having to be sufficient to lower the reactivity of the heart in any accidental condition and to achieve cooling and depressurization of the heart up to a level for putting the cooling circuit into operation when the nuclear reactor stops.

Bien que le procédé suivant l'invention soit habituellement mis en oeuvre en injectant dans le circuit primaire une solution contenant du bore, il est possible d'imaginer l'utilisation d'une solution aqueuse renfermant un autre élément d'absorption des neutrons que le bore. Although the process according to the invention is usually carried out by injecting a solution containing boron into the primary circuit, it is possible to imagine the use of an aqueous solution containing another element for absorbing neutrons than boron.

L'invention s'applique à tout réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression dont le circuit primaire comporte un pressuriseur. The invention applies to any nuclear reactor cooled by pressurized water, the primary circuit of which includes a pressurizer.

Claims

<U> CLAIMS </U> 1.- Method of injecting an aqueous solution containing a neutron absorbing element from a storage tank (10), in a pipe 7b) of a primary circuit (1) d '' a pressurized water cooled nuclear reactor, comprising a tank (5), at least one steam generator 6b), at least two pipes (7a, 7b) for connecting the tank to the steam generator (6a, 6b) and a pressurizer (8) connected to one of the primary circuit pipelines, to maintain a working pressure in the primary circuit, characterized in that the solution drive of the neutron absorbing element is carried out from the tank storage (10) and the injection of the solution containing the neutron absorbing element into at least one pipe (7a, 7b) of the primary circuit (1), by fear of pressurized water taken from the pressurizer ( 8). 2.- Method according to claim 1, characterized by the fact carries out the drive and the injection of the solution of the neutron absorber element using a steam injector (14). 3.- Method according to any one of claims 1 and 2, ca acterized in that the aqueous solution contains boron. 4.- Method according to claim 3, characterized in that the aqueous solution containing a neutron absorbing element is an aqueous solution of boric acid. 5.- Method according to any one of claims 1 to 4, ca acterized in that the storage tank (10) of the aqueous solution containing a neutron absorbing element is pressurized by a neutral such as nitrogen, to a pressure of approximately 30 bars before the start of injection, pressure in the storage tank which can drop to only 5 bars at the end of the injection. 6.- A method according to any one of claims 1 to 5, ca acterized in that the entrainment and injection of the aqueous solution containing the neutron absorbing element allows injection into the primary circuit (1) up to at a pressure of the order of 176 bars. 7.- A method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that the injection is carried out in the primary circuit (1) until a pressure in the primary circuit of the order of bars is reached and a temperature of the order of 180 ° C., cooling and depressurization of the primary circuit which can then be carried out by means of a cir cuit cooling the reactor when stopped. 8.- Device for injecting an aqueous solution containing a neutron absorbing element, into a pipe (7a, 7b) of a primary circuit of a nuclear reactor cooled by pressurized water comprising a tank (5 ), at least one steam generator (6a, 6b), at least two ducts (7a, 7b) for connecting the tank (5) to the steam generator (6a, 6b) and a pressurizer (8) arranged on the one of the primary circuit pipes (1) to maintain a working pressure in the primary circuit, characterized in that it comprises, outside the safety enclosure (3) of the building of the nuclear reactor, a tank (10) for storing the aqueous solution containing a neutron absorbing element and inside the safety enclosure (3) of the nuclear reactor building at least one steam condenser injector (14), a supply line (15) connecting a first input of the condenser injector (14) to the re storage servoir (10), a steam supply pipe (16) connecting an upper part of the internal volume of the pressurizer (8) filled with steam during the operation of the reactor, to a second inlet of the injector 4), an injection line (17) connecting an outlet of the steam condenser injector (14) to at least one injection line (9a, 9b) in at least pipe (7a, of the primary circuit (1) of the reactor nuclear, as well as isolation valves (11a, 11b, 18b, 20) disposed respectively on the at least one injection pipe (9a, 9b) on the pipe (16) supplying steam to the second inlet of the steam condenser injector (14) and the supply line (15). - Device according to claim 8, characterized in that it further comprises a discharge pipe (21) connected to a second outlet of the steam condenser injector (14) at one of its ends and lead outlet , at its other end, in a drainage device (23), an isolation valve (22) being disposed on the discharge pipe (21). 10.- Device according to any one of claims and 9, ca acterized by the fact that it comprises two steam condenser injectors (14) connected, independently, to two independent storage tanks (10) and to the pressurizer (8) and at least one primary circuit pipe (7a, 7b) each via an injection pipe (17).