FR2994321A1 - Systeme de reservoir d'injection de securite sous pression a reservoir d'azote gazeux separe - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de réservoir d'injection de sécurité (40), dans lequel un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) et un réservoir d'azote gazeux (41) sont séparés l'un de l'autre. Le système mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé (41) empêche la dissolution de l'azote gazeux, et est applicable à la fois à un accident de rupture de tuyauterie majeur et un accident de rupture de tuyauterie mineur.

Description

La présente invention concerne de façon générale un système de réservoir d'injection de sécurité haute pression pour un système de refroidissement d'urgence du coeur d'un réacteur nucléaire et, plus particulièrement, un système de réservoir d'injection de sécurité, dans lequel un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur et un réservoir d'azote gazeux sont séparés l'un de l'autre, solutionnant ainsi les problèmes survenant dans un système de réservoir d'injection de sécurité intégré classique dans lequel l'azote gazeux et l'eau de refroidissement d'urgence du coeur sont tous deux reçus dans le même réservoir, l'azote gazeux étant ainsi dissous dans l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et injecté ensuite dans un système de réacteur nucléaire alors qu'une opération est en attente, perturbant ainsi un transfert thermique ou la formation d'une boucle de circulation naturelle d'échange thermique.

En outre, la présente invention concerne un système de réservoir d'injection de sécurité, qui comprend une pluralité de réservoirs d'azote gazeux à des fins de haute pression et basse pression, lui permettant ainsi de s'appliquer à tous les 25 environnements de pression du système de réacteur nucléaire, y compris à un accident de rupture de tuyauterie majeur basse pression et un accident de rupture de tuyauterie mineur haute pression. Généralement, un système d'injection de sécurité 30 pour une centrale nucléaire est destiné à fournir de l'eau de refroidissement à un coeur afin d'éliminer une chaleur résiduelle du coeur dans le cas d'un accident de perte de réfrigérant primaire (APRP) d'un réacteur nucléaire, et est destiné à maintenir une forme géométrique du coeur afin de permettre le 5 refroidissement à long terme du coeur. En outre, comme pour un réacteur à eau légère sous pression, lorsqu'un accident de perte de réfrigérant primaire à grande échelle se produit, de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur en quantité suffisante est fournie 10 par un réservoir d'injection de sécurité (RIS ou accumulateur) jusqu'à une phase de remplissage du réacteur, et de l'eau de refroidissement est fournie par des pompes d'injection de sécurité basse pression au cours d'une période de renoyage. 15 Par ailleurs, par exemple, un système de réservoir d'injection de sécurité existant pour un système de refroidissement d'urgence du coeur d'un réacteur nucléaire, comme u « procédé et appareil de changement de flux à deux étages à fonctionnement passif » 20 ("Passively Operated 2-stage Flow Change Method and Apparatus") tel que décrit dans le brevet coréen n° 100369247 (enregistré le 10 janvier 2003) ou un « Système d'injection de sécurité pour réacteur nucléaire » ("Safèty Injection System for Nuclear Reactor") tel que 25 décrit dans le brevet coréen n° 10-0402750 (enregistré le 9 octobre 2003), est généralement configuré de telle sorte que l'azote gazeux et l'eau de refroidissement d'urgence du coeur soient tous deux reçus dans un seul réservoir d'injection de sécurité intégré et ainsi, 30 l'eau de refroidissement et l'azote gazeux entrent en contact l'un avec l'autre sur une surface libre d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. Ainsi, dans le réservoir d'injection de sécurité intégré classique susmentionné, il se produit un phénomène dans lequel l'azote gazeux est dissous dans l'eau de refroidissement d'urgence du coeur en raison du contact continu entre l'azote gazeux et l'eau au niveau d'une surface de contact. En outre, l'azote gazeux dissous dans l'eau de refroidissement d'urgence du coeur est injecté dans le système de réacteur nucléaire. De ce fait, le transfert thermique du système de réacteur nucléaire ou la formation d'une boucle de circulation de refroidissement naturelle est perturbé(e) de manière indésirable par un azote gazeux vaporisé dans la boucle de refroidissement. De plus, par exemple, le réservoir d'appoint du coeur AP600 (RAC) décrit dans le brevet US n° 5 268 943 et "Nuclear Engineering and Design" Vol. 186, p 279 301 et le réservoir d'appoint du coeur CARR (CP1300) 20 décrit dans NUREG-IA-0134 sont mis sous pression avec la pression d'un système de refroidissement de réacteur (SRR) à haute pression ou pressuriseur pour évacuer l'eau de refroidissement d'urgence du coeur du système de réservoir d'appoint du coeur (RAC) pour la condition 25 de haute pression de SRR, alors que le réservoir d'injection de sécurité est appliqué pour évacuer l'eau de refroidissement d'urgence du coeur à basse pression de SRR. Cependant, une telle configuration est désavantageuse en ce que, lorsque le système de 30 réfrigération du réacteur est à basse pression, une capacité de débit d'injection de sécurité du réservoir d'appoint du coeur uniquement n'est pas suffisante par rapport à une capacité de débit requise pour la sécurité du réacteur. Au contraire, lorsque le système de réacteur nucléaire est à une haute pression, il est impossible d'injecter l'eau de refroidissement d'urgence du coeur du réservoir d'injection de sécurité à basse pression dans le système du réacteur nucléaire en raison d'une différence de contrepression. Afin de résoudre les problèmes, par exemple, comme 10 dans le « Système de réservoir d'injection de sécurité haute pression passif pour la gestion de SBO et LOCA » ("Passive High Pressure Safety Injection Tank System for Handling SBO and LOCA") décrit dans le brevet coréen n° 10-1071415 (enregistré le 30 septembre 2011), 15 il a été proposé un réservoir d'injection de sécurité hybride pouvant être utilisé respectivement à basse pression et à haute pression. Ceci est désavantageux en ce que, dans le cas d'un accident dans lequel le réacteur nucléaire est sous pression, la pression du 20 système de réacteur nucléaire est supérieure à une pression de travail (d'environ 4,3 MPa) du réservoir d'injection de sécurité, et de ce fait, il est impossible d'injecter l'eau de refroidissement d'urgence du coeur dans le système du réacteur nucléaire. 25 Dans un tel cas, si le volume et la pression de l'azote gazeux mettant sous pression le réservoir d'injection de sécurité sont doublés pour des valeurs différentes et qu'ensuite les volumes et pressions doublés sont appliqués ensemble au réservoir 30 d'injection de sécurité unique, ces problèmes peuvent être réglés. Cependant, un appareil ou un procédé qui satisfont les exigences susmentionnées n'ont pas été proposés. Documents de l'art connexe (Document de brevet 1) Brevet coréen n° 10-0369247 (enregistré le 10 janvier 2003) (Document de brevet 2) Brevet coréen n° 10-0402750 (enregistré le 9 octobre 2003) (Document de brevet 3) Brevet U.S. n° 5 268 943 ; et (Document de brevet 4) Brevet coréen n° 10-1071415 (enregistré le 30 septembre 2011). En conséquence, la présente invention a été réalisée en gardant à l'esprit les problèmes ci-dessus survenant dans l'art connexe, et un objet de la 15 présente invention est de proposer un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé, qui permet de surmonter les inconvénients du système de réservoir 20 d'injection de sécurité classique dans lequel l'azote gazeux est dissous dans l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et introduit ensuite dans le système de réacteur nucléaire, perturbant ainsi un transfert thermique ou la formation d'une boucle d'échange 25 thermique à circulation naturelle, et provoquant ainsi un sérieux problème de refroidissement d'un système de réacteur nucléaire, et il n'est appliqué qu'à un accident à basse pression, le système de réservoir d'injection de sécurité de l'invention empêchant la 30 dissolution de l'azote gazeux et ayant simultanément une pluralité de pressions d'utilisation de manière à être applicable à la fois à un accident à haute pression et à un accident à basse pression. Afin d'accomplir l'objet ci-dessus, la présente invention propose un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé, comprenant un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur fournissant l'eau de refroidissement d'urgence du coeur à un système de réacteur nucléaire ; un réservoir d'azote gazeux fournissant de l'azote 10 gazeux pour mettre sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur ; une tuyauterie d'alimentation en azote gazeux raccordant le réservoir d'azote gazeux au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur ; et une tuyauterie d'injection d'eau 15 de refroidissement d'urgence du coeur raccordant le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur au système de réacteur nucléaire. Le système peut comprendre en outre une vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux installée dans 20 la tuyauterie d'alimentation en azote pour isoler le réservoir d'azote gazeux et le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur l'un de l'autre ; un clapet de non-retour d'azote gazeux installé dans la tuyauterie d'alimentation d'azote gazeux en série avec 25 la vanne d'isolement du réservoir d'azote gazeux pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur vers le réservoir d'azote gazeux lorsqu'une pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur devient supérieure 30 à une pression du réservoir d'azote gazeux et pour empêcher ainsi une surpression du réservoir d'azote gazeux ; une vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement installée dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement 5 d'urgence du coeur et le système de réacteur nucléaire l'un de l'autre ; et un clapet de non-retour d'eau de refroidissement installé dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'eau de 10 refroidissement pour empêcher un reflux vers le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. En outre, la vanne d'isolement du réservoir d'azote gazeux peut être fermée lorsque le réservoir d'azote gazeux est isolé du réservoir d'eau de 15 refroidissement d'urgence du coeur lors de la maintenance du système de réacteur nucléaire, et peut être ouverte lorsque le système de réacteur nucléaire est en fonctionnement normal. Par ailleurs, une pression d'azote gazeux à 20 laquelle le clapet de non-retour d'azote gazeux est utilisé peut être réglée à 4,3 MPa pour faire face à un accident de rupture de tuyauterie majeur, et peut être réglée à 10 MPa pour faire face à un accident de rupture de tuyauterie mineur. 25 De plus, le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur peut être configuré pour être rempli avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, empêchant ainsi une surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur de se former et 30 empêchant une surface de contact entre la surface libre et l'azote gazeux de se former, et empêchant ainsi l'azote gazeux de se dissoudre lorsqu'une opération est en attente et augmentant un volume d'eau d'injection du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. En outre, la présente invention propose un système 5 de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé, comprenant une pluralité de réservoirs d'azote gazeux ayant différentes pressions d'utilisation ; un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur raccordé à 10 chacun des réservoirs d'azote gazeux en parallèle ; une tuyauterie d'alimentation en azote raccordant chacun des réservoirs d'azote gazeux au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur ; et une tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 15 raccordant le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur au système de réacteur nucléaire. Le système peut comprendre en outre une vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux installée dans la tuyauterie d'alimentation d'azote gazeux de telle 20 manière à correspondre à chacun des réservoirs d'azote gazeux, isolant ainsi chacun des réservoirs d'azote gazeux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur ; un clapet de non-retour d'azote gazeux installé en série avec la vanne d'isolement du 25 réservoir d'azote gazeux de telle manière à correspondre à chacun des réservoirs d'azote gazeux de la tuyauterie d'alimentation en azote gazeux, empêchant ainsi un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur vers le réservoir d'azote gazeux 30 lorsqu'une pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur devient supérieure à une pression du réservoir d'azote gazeux et empêchant ainsi une surpression du réservoir d'azote gazeux ; une vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement installée dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur et le système de réacteur nucléaire l'un de l'autre ; et un clapet de non-retour d'eau de refroidissement installé dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement pour empêcher un reflux vers le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. En outre, la vanne d'isolement du réservoir d'azote gazeux peut être fermée lorsque chacun des réservoirs d'azote gazeux est isolé du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur pendant la maintenance du système de réacteur nucléaire, et peut être ouverte lorsque le système de réacteur nucléaire est en fonctionnement normal. En outre, chacun des réservoirs d'azote gazeux peut inclure un premier réservoir d'azote gazeux mis sous pression avec une pression d'azote gazeux de 10 MPa ; et un second réservoir d'azote gazeux mis sous pression avec une pression d'azote gazeux de 4,3 MPa. Par ailleurs, le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur peut être configuré pour être rempli avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, empêchant ainsi une surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur de se former et empêchant une surface de contact entre la surface libre et l'azote de se former, et empêchant ainsi l'azote de se dissoudre lorsqu'une opération est en attente et augmentant un volume d'injection de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur.

En outre, la présente invention propose un système de réservoir d'injection de sécurité, comprenant un système d'injection de sécurité de type sous pression d'azote gazeux injectant l'eau de refroidissement stockée dans un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur dans un système de réacteur nucléaire grâce à une pression d'azote gazeux, à l'aide d'un des systèmes de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé susmentionnés ; et un système d'injection de sécurité de type sous pression de vapeur injectant l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur dans le système de réacteur nucléaire grâce à une pression de vapeur haute température. Le système d'injection de sécurité du type sous 20 pression de vapeur peut comprendre un pressuriseur mettant sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur grâce à la vapeur haute pression pour injecter l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement 25 d'urgence du coeur dans le système de réacteur nucléaire ; une tuyauterie d'équilibrage de pression raccordant le pressuriseur au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur ; une vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 30 installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression pour isoler le pressuriseur et le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur l'un de l'autre ; un clapet de non-retour de tuyauterie d'équilibrage de pression installé dans la tuyauterie d'équilibrage de pression en série avec la tuyauterie d'équilibrage de 5 pression pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur vers le pressuriseur ; et une soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression en parallèle avec la vanne d'isolement de 10 tuyauterie d'équilibrage de pression et le clapet de non-retour de tuyauterie d'équilibrage de pression. Comme le montre la description ci-dessus, la présente invention est avantageuse en ce qu'elle propose le système de réservoir d'injection de sécurité 15 du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé, qui est capable d'empêcher la dissolution de l'azote gazeux alors qu'une opération est en attente, solutionnant ainsi les problèmes du réservoir d'injection de 20 sécurité intégré classique dans lequel à la fois l'azote gazeux et l'eau de refroidissement d'urgence du coeur sont logés, de sorte que l'azote gazeux dissous peut être introduit dans le système de réacteur nucléaire et peut ainsi perturber le transfert 25 thermique du système de réacteur nucléaire et la circulation naturelle. En outre, comme le montre la description ci-dessus, la présente invention est avantageuse en ce qu'elle propose le système de réservoir d'injection de sécurité 30 du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé, dans lequel le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est complètement séparé des réservoirs d'azote gazeux, permettant ainsi au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur d'être mis sous 5 pression grâce à la vapeur haute pression du pressuriseur OU similaire sans qu'il se produise la dissolution de l'azote gazeux, et incorporant ainsi un système de réservoir d'injection de sécurité hybride (Hybrid SIT) qui peut injecter l'eau de refroidissement 10 d'urgence du coeur dans le cas à la fois d'un accident haute pression et d'un accident basse pression, ou d'un RAC haute pression, avec pour résultat un système de sécurité plus simple et possédant un plus grand volume d'injection de l'eau de refroidissement d'urgence du 15 coeur. Par ailleurs, comme le montre la description ci-dessus, la présente invention est avantageuse en ce qu'elle propose le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis 20 sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé, dans lequel le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est complètement séparé des réservoirs d'azote gazeux, permettant ainsi au volume d'azote du réservoir d'injection de sécurité intégré 25 classique logeant à la fois l'azote gazeux et l'eau de refroidissement d'urgence du coeur d'être rempli avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, doublant donc le volume de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur. De ce fait, la quantité d'injection de l'eau de 30 refroidissement d'urgence du coeur est augmentée, de sorte que la performance de refroidissement d'urgence du système de réacteur nucléaire peut être améliorée. De plus, comme le montre la description ci-dessus, la présente invention est avantageuse en ce qu'elle propose le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé, dans lequel le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est complètement séparé des réservoirs d'azote gazeux, permettant ainsi le réglage des réservoirs d'azote gazeux séparés à des pressions différentes et le raccordement des réservoirs du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, permettant donc l'utilisation efficace du réservoir d'injection de sécurité selon diverses caractéristiques d'accident du système de réacteur nucléaire, comme dans le cas d'un accident haute pression et d'un accident basse pression. En d'autres termes, selon la présente invention, les réservoirs d'azote gazeux ayant des pressions différentes sont raccordés au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur en parallèle, mettant ainsi en oeuvre le système de réservoir d'injection de sécurité qui peut fonctionner à haute pression et basse pression, solutionnant donc les inconvénients du réservoir d'injection de sécurité classique qui est conçu spécifiquement pour faire face uniquement à l'accident basse pression survenant dans le système de réacteur nucléaire en raison de la mise sous pression et du fonctionnement du réservoir d'injection de sécurité classique avec la seule pression d'azote gazeux.

Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus et autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à partir de la description détaillée suivante faite en 5 conjugaison avec les dessins joints, sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique montrant une configuration globale d'un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un 10 réservoir d'azote gazeux séparé selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une représentation schématique montrant une configuration globale d'un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir 15 d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention : la figure 3 est un graphique montrant les caractéristiques d'injection d'eau de refroidissement 20 d'urgence du coeur pour un réservoir d'injection de sécurité classique et un réservoir d'injection de sécurité selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention représenté sur la figure 2, respectivement ; 25 la figure 4 est une représentation schématique montrant une configuration globale d'un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé selon un troisième mode 30 de réalisation de la présente invention ; et la figure 5 est une représentation schématique montrant une configuration globale d'un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Nous allons décrire en détail ci-après le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon la présente invention en nous référant aux dessins joints. Il est à noter ici que la description suivante fait simplement référence aux modes de réalisation de la présente invention, mais la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation suivants décrits ici. En d'autres termes, comme nous l'indiquerons plus loin, la présente invention concerne un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir 20 d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé, dans lequel un réservoir d'azote gazeux et un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur sont séparés l'un de l'autre, et les deux réservoirs sont raccordés par le 25 biais d'une tuyauterie de sorte à empêcher fondamentalement un contact de phase entre l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et l'azote gazeux au niveau d'une surface libre dans un réservoir d'injection de sécurité classique alors qu'une 30 opération est en attente, solutionnant ainsi les problèmes survenant dans le système de réservoir d'injection de sécurité intégré classique dans lequel à la fois l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et l'azote gazeux sont reçus dans une seule cuve, de sorte que la dissolution de l'azote gazeux se produit et l'azote gazeux dissous est introduit dans un système de réacteur nucléaire, perturbant ainsi le transfert thermique ou la circulation naturelle. En outre, comme nous le décrirons ci-après, la présente invention concerne un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé, dans lequel le volume de l'azote gazeux et le réglage de la pression initiale sont appliqués différemment, respectivement, pour permettre à la pression du réservoir d'azote gazeux séparé d'être appliquée à un accident majeur de rupture de tuyauterie basse pression et à un accident mineur de rupture de tuyauterie haute pression, respectivement, étant ainsi largement applicable à la fois aux accidents de réacteur nucléaire haute pression et aux accidents de réacteur nucléaire basse pression. A cette fin, la présente invention propose un système de réservoir d'injection de sécurité, qui est séparé en un réservoir d'azote gazeux et un réservoir d'eau rempli d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, les réservoirs respectifs étant raccordés par le biais d'une tuyauterie, à la différence d'un réservoir d'injection de sécurité intégré classique qui loge à la fois l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et l'azote gazeux, empêchant ainsi fondamentalement un contact de phase entre une surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et l'azote gazeux alors qu'une opération est en attente. De façon plus particulière, comme nous le décrirons plus tard, un système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé selon un mode de réalisation de la présente invention est configuré de telle sorte qu'un réservoir d'azote gazeux et un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur sont séparés l'un de l'autre, les réservoirs respectifs sont raccordés par le biais d'une tuyauterie d'injection d'azote gazeux, et une vanne d'isolement et un clapet de non-retour sont installés dans la tuyauterie d'injection d'azote gazeux. Ainsi, dans l'état où le réacteur nucléaire fonctionne normalement, la vanne d'isolement est maintenue ouverte de sorte que la pression du réservoir d'azote gazeux est la même que celle du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. En outre, à des fins de maintenance, le système de réservoir d'injection de sécurité de cette invention est configuré pour permettre au réservoir d'azote gazeux d'être isolé. Par ailleurs, le système de réservoir d'injection de sécurité est équipé d'un clapet de non- retour pour empêcher le reflux, empêchant ainsi l'eau de refroidissement d'urgence du coeur de revenir vers réservoir d'azote gazeux. Par ailleurs, dans le système d'injection sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis 30 sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon le mode de réalisation de la présente invention, le de si le volume d'azote gazeux du réservoir d'injection de sécurité classique est complètement rempli avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, le volume d'injection de l'eau de refroidissement de secours du coeur devient deux fois celui du système du réservoir d'injection de sécurité classique. En outre, il est possible d'éliminer l'ensemble de la surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et un espace de réaction où l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et l'azote gazeux peuvent réagir l'un avec l'autre dans le réservoir d'injection de sécurité alors qu'une opération est en attente. De plus, l'azote gazeux est injecté dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur uniquement lorsqu'un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est utilisé. Dans un état de gradient de contre-pression dans lequel la pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est plus élevée que celle du réservoir d'azote gazeux, le clapet de non-retour est utilisé pour empêcher l'azote gazeux d'être injecté dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur. Ainsi, selon la présente invention, le réservoir d'azote gazeux est séparé pour empêcher fondamentalement l'azote gazeux d'être dissous par la vapeur haute température et haute pression du pressuriseur ou par l'eau à température élevée du système de réacteur nucléaire qui est injectée pour mettre sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur d'une basse pression à une haute pression, empêchant ainsi la détérioration du transfert thermique et l'arrêt de la boucle de circulation naturelle à l'avance, en raison du flux entrant de l'azote gazeux vers le système de réacteur nucléaire.

Par ailleurs, si la présente invention est appliquée au système d'injection de sécurité hybride, elle peut être configurée pour avoir à la fois la fonction d'un réservoir d'appoint de coeur de catégorie 10 MPa haute pression (RAC classique) et la fonction d'un réservoir d'injection de sécurité de catégorie 4,3 MPa basse pression. En outre, des modes de réalisation spécifiques du système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec 15 le réservoir d'azote gazeux séparé selon la présente invention seront décrits en détail, en référence aux dessins joints. Tout d'abord, la figure 1 est une représentation schématique montrant la configuration globale d'un 20 système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 40 mis sous pression avec un réservoir d'azote gazeux séparé selon un premier mode de réalisation de la présente invention. A savoir, comme le montre la figure 1, le système 25 de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 40 mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon le premier mode de réalisation de la présente invention est caractérisé en ce que le réservoir d'injection de 30 sécurité sous pression d'azote gazeux classique est séparé en un réservoir d'azote gazeux 41 et un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 rempli d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, respectivement. Ici, la raison pour laquelle le réservoir d'eau de 5 refroidissement d'urgence du coeur est rempli d'eau de refroidissement d'urgence du coeur est que ceci empêche la formation de la surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, empêchant ainsi la formation d'une surface de contact entre les phases de 10 la surface libre et de l'azote gazeux alors qu'une opération est en attente, et doublant également le volume d'injection de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur. Par ailleurs, le réservoir d'azote gazeux 41 est 15 raccordé au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 par le biais d'une tuyauterie d'alimentation en azote gazeux 45 dans laquelle sont installés une vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux 43 et un clapet de non-retour d'azote gazeux 44. 20 Le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 est raccordé à un système de réacteur nucléaire 49 par le biais d'une tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 48 dans laquelle sont installés une vanne d'isolement de réservoir d'eau de 25 refroidissement 46 et un clapet de non-retour d'eau de refroidissement 47. Ici, la vanne d'isolement d'azote gazeux 43 de la tuyauterie d'alimentation en azote gazeux 45 est fermée lorsque le réservoir d'azote gazeux 41 est isolé du 30 réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 pendant la maintenance, et est ouverte lorsque le réacteur nucléaire est en fonctionnement normal. En outre, le clapet de non-retour d'azote gazeux 44 est censé empêcher le reflux du réservoir d'eau de 5 refroidissement d'urgence du coeur 42 vers le réservoir d'azote gazeux 41. En d'autres termes, si la pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 devient plus élevée que celle du réservoir d'azote gazeux 41, le clapet de non-retour d'azote gazeux 44 10 bloque le reflux, empêchant ainsi la surpression du réservoir d'azote gazeux 41. Ici, la pression d'azote gazeux à laquelle le clapet de non-retour 44 fonctionne peut être de 4,3 MPa aux fins de faire face à un accident de rupture majeur, 15 ou peut être d'environ 10 MPa aux fins de faire face à un accident de rupture mineur. Par ailleurs, la vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement ci-dessus 46 et le clapet de non-retour d'eau de refroidissement 47 sont censés de 20 la même manière isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 du système de réacteur nucléaire 49 et empêcher un reflux. En outre, comme pour la configuration susmentionnée du premier mode de réalisation, si l'on 25 considère qu'elle est définie pour effectuer l'injection avec 10 MPa par exemple, une conception pour remplacer une pompe d'injection de sécurité haute pression existante est possible. Auquel cas, un système de refroidissement de réacteur nucléaire peut être 30 uniquement configuré comme un système d'injection passif complet qui effectue une opération d'injection simplement au moyen d'une différence de pression sans utiliser une pompe d'entraînement. Ici, la configuration susmentionnée du premier mode de réalisation est censée être utilisée uniquement 5 à une pression donnée en sélectionnant soit une pression de travail élevée, soit une pression de travail faible. Cependant, s'il est souhaitable de configurer le système de réservoir d'injection de sécurité de telle sorte qu'il fonctionne à la fois à 10 une pression de travail élevée et une pression de travail faible, une pluralité de réservoirs d'azote gazeux mis sous pression avec une pression de travail respective sont raccordés à l'unique réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, comme nous le 15 décrirons ci-après. A savoir, la figure 2 représente schématiquement la configuration globale du système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 50 selon le deuxième mode de réalisation 20 de la présente invention, dans lequel le système de réservoir d'injection de sécurité 50 est configuré de telle sorte que la pluralité de réservoirs d'azote gazeux mis sous pression avec différentes pressions de travail sont raccordés à l'unique réservoir d'eau de 25 refroidissement d'urgence du coeur et fonctionne ainsi à la fois à haute pression et basse pression. La description des éléments communs aux premier et deuxième modes de réalisation sera omise ci-après, et seuls les éléments du deuxième mode de réalisation qui 30 sont différents de ceux du premier mode de réalisation seront décrits, à des fins de clarté.

Plus particulièrement, comme le montre la figure 2, le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 50 selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention censé fonctionner à la fois à haute pression et basse pression, est configuré de sorte qu'une pluralité de réservoirs d'azote gazeux 51 et 52 ayant des pressions différentes sont raccordés, respectivement, au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 en parallèle. Par exemple, le système 50 selon ce mode de réalisation est configuré de telle sorte qu'un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 fonctionne sous 4,3 MPa et 10 MPa, respectivement. Ici, de manière similaire au premier mode de 15 réalisation représenté sur la figure 1, chacun des réservoirs d'azote gazeux 51 et 52 est raccordé au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 par le biais d'une tuyauterie d'alimentation en azote gazeux 56 équipée d'une vanne d'isolement de réservoir 20 d'azote gazeux 54 et d'un clapet de non-retour d'azote gazeux 55. En outre, le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 est raccordé à un système de réacteur nucléaire 60 par le biais d'une tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement 25 d'urgence du coeur 59 équipée d'une vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement 57 et d'un clapet de non-retour d'eau de refroidissement 58. Ici, la vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux 54 de la tuyauterie d'alimentation en azote 56 30 est fermée lorsque les réservoirs d'azote gazeux 51 et 52 sont isolés du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 pendant la maintenance, et est ouverte lorsque le réacteur nucléaire est en fonctionnement normal. En outre, un clapet de non-retour d'azote gazeux 5 55 sert à empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 vers les réservoirs d'azote 51 et 52. A savoir, lorsque la pression d'urgence 10 réservoir retour 55 surpression A cet empêche le reflux, empêchant ainsi la des réservoirs d'azote gazeux 51 et 52. égard, comme le montre la figure 2, la du réservoir d'eau de refroidissement du coeur 53 devient plus élevée que celle du d'azote gazeux 51, 52, le clapet de non- pression d'azote sous laquelle fonctionne chaque clapet 15 de non-retour 55 est définie de telle sorte que le réservoir d'azote gazeux 51 et le réservoir d'azote gazeux 52 présentent 10 MPa et 4 MPa respectivement. De plus, la vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement susmentionnée 57 et le clapet de 20 non-retour d'eau de refroidissement 58 servent également à isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 et le système de réacteur nucléaire 60 l'un de l'autre selon besoin, en plus d'empêcher un reflux. 25 Ainsi, comme le montre la figure 2, le système capable de fonctionner à la fois sous basse pression et haute pression peut être mis en oeuvre en raccordant les réservoirs d'azote liquide 51 et 52, réglés à des pressions de travail différentes, à un réservoir d'eau 30 de refroidissement d'urgence du coeur 53 en parallèle. A cet égard, si les pressions des réservoirs d'azote gazeux 51 et 52 sont réglés à 10 MPa et 4,3 MPa, respectivement, il est possible de former le système de refroidissement d'urgence du coeur injecté sous la pression de travail allant de 10 MPa à 4,3 MPa.

En outre, la figure 3 est un graphique montrant les caractéristiques d'injection du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 configuré comme le montre la figure 2. A savoir, comme le montre la figure 3, le 10 réservoir d'azote gazeux haute pression 51 correspondant à une tête de pompe d'injection de sécurité haute pression (environ 10 MPa) et le réservoir d'azote gazeux 52 de la pression de réservoir d'injection de sécurité classique (environ 4,3 MPa) 15 sont raccordés au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 en parallèle, de sorte qu'il est possible de mettre en oeuvre le système de réservoir d'injection de sécurité fonctionnant sous haute pression (environ 10 MPa) et basse pression (environ 20 4,3 MPa), respectivement. Nous allons ensuite décrire en nous référant aux figures 4 et 5 les systèmes de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec des réservoirs d'azote gazeux 25 séparés selon des troisième et quatrième modes de réalisation de la présente invention. A savoir, les systèmes de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 70 et 80 mis sous pression avec les réservoirs d'azote 30 gazeux séparés selon les troisième et quatrième modes de réalisation de la présente invention comprennent en outre des pressuriseurs (PZR) 71 et 81, en plus des composants des premier et deuxième modes de réalisation susmentionnés. Nous allons désigner ci-après par les mêmes 5 numéros de référence, les composants des troisième et quatrième modes de réalisation qui sont égaux à ceux des premier et deuxième modes de réalisation pour une brève description ; la description détaillée de ces composants égaux sera omise ici, et seuls les documents 10 différents seront décrits. Regardons plus particulièrement la figure 4 sur laquelle le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 70 mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux 15 séparé selon le troisième mode de réalisation de la présente invention comprend en outre un pressuriseur 71, une tuyauterie d'équilibrage de pression 72, une vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73, un clapet de non-retour 74 et une soupape de sûreté de 20 tuyauterie d'équilibrage de pression 75, en plus des composants du premier mode de réalisation. Le pressuriseur 71 injecte de l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 dans le système de réacteur 25 nucléaire 49 grâce à la pression de la vapeur haute pression. La tuyauterie d'équilibrage de pression 72 raccorde le pressuriseur 71 au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42. La vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73 30 est installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 72 pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 du pressuriseur 71. Un clapet de non-retour 74 est installé dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 72 en série avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73 pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 vers le pressuriseur 71. La vanne de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75 est installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 72 en parallèle avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73 et un clapet de non-retour 74 pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42 du pressuriseur 71. En outre, si nous regardons la figure 5, le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 80 mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon le quatrième mode de réalisation de la présente invention comprend en outre un pressuriseur 81, une tuyauterie d'équilibrage de pression 82, une vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage 83, un clapet de non-retour 84 et une vanne de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 85, en plus des composants du deuxième mode de réalisation. Le pressuriseur 81 injecte l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 dans le système de réacteur nucléaire 60 grâce à la pression de la vapeur haute température. La tuyauterie d'équilibrage de pression 82 raccorde le pressuriseur 81 au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53. La vanne d'isolement d'équilibrage de pression 83 est installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 82 pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 du pressuriseur 81. Un clapet de non-retour 84 est installé dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 82 en série avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 83 pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 vers le pressuriseur 81. La soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 85 est installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 82 en parallèle avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 82 en parallèle avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 83 et un clapet de non-retour 84 pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 53 du pressuriseur 81. En d'autres termes, plus particulièrement, comme le montrent les figures 4 et 5, le pressuriseur 71, 81 contient une vapeur haute pression, et une partie 20 supérieure du réservoir d'injection de sécurité 42, 53 et une partie supérieure du pressuriseur 71, 81 sont raccordées l'une à l'autre par le biais de la tuyauterie d'équilibrage de pression 72, 82, de sorte que l'équilibrage de pression soit formé entre le 25 pressuriseur 71, 81 de haute pression et le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 de basse pression. A savoir, dans un environnement de travail basse pression, l'eau de refroidissement d'urgence du coeur 30 dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 est injectée dans le système de réacteur nucléaire 49, 60 grâce à la pression de l'azote gazeux introduit dans le réservoir d'azote gazeux 41, 51, 52. Dans un environnement de travail haute pression, lorsque la pression du système de réacteur nucléaire 49, 60 dépasse une valeur critique prédéfinie, la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73, 83 installée dans la tuyauterie d'équilibrage de pression 72, 82 est ouverte pour changer la pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 en haute pression. De ce fait, l'eau de refroidissement d'urgence du coeur dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 est injectée dans le système de réacteur nucléaire 49, 60 haute pression.

Ici, la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73, 83, par exemple, utilise une soupape à moteur ou une soupape de sûreté et de décharge électropneumatique (POSRV) qui peut être ouverte ou fermée par un opérateur. Afin d'être préparée à un accident de perte totale de puissance dans lequel l'ensemble de la puissance est coupée, la soupape est ouverte ou fermée par une puissance de batterie complémentaire selon l'art antérieur. Cependant, ceci est problématique en ce qu'une batterie 25 dédiée supplémentaire doit être nécessairement installée pour garantir le fonctionnement pendant au moins 36 heures à 72 heures ou plus, ce qui est donc un inconvénient, et en outre, la batterie doit toujours être maintenue et gérée pour qu'elle soit dans un état 30 disponible, ce qui présente un inconvénient.

Par conséquent, afin de résoudre ces problèmes, à la place de la configuration existante ayant la batterie dédiée supplémentaire, la présente invention est configurée, comme le montrent les figures 4 et 5, 5 de telle sorte que la soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75, 85 ouverte par la pression sans puissance ou commande additionnelle est installée en parallèle à la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73, 83, surmontant 10 ainsi l'inconvénient causé par l'installation et l'entretien de la batterie, et garantissant un fonctionnement fiable même dans le cas d'un accident résultant dans une perte totale de puissance. En d'autres termes, comme décrit plus haut, la 15 soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75, 85 ouverte ou fermée par la pression est installée, de telle sorte que, si un accident se produit et si de ce fait la pression entre le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 et le 20 pressuriseur 71, 81 augmente et dépasse la pression prédéfinie de la soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75, 85, la soupape de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75, 85 est ouverte automatiquement grâce à la pression. Par 25 conséquent, le pressuriseur 71, 81 haute pression et le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 basse pression forment l'équilibrage de pression. En outre, si la pression dépasse la pression prédéfinie, comme décrit plus haut, la soupape de 30 sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 75, 85 est ouverte automatiquement. Ainsi, la vapeur haute pression du pressuriseur 71, 81 est injectée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 basse pression pour mettre sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53, de telle sorte que la pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 est changée en haute pression, et l'eau de refroidissement d'urgence du coeur contenue à l'intérieur peut être injectée dans le système de réacteur nucléaire 49, 60 haute pression. Par conséquent, les systèmes de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé 70 et 80 mis sous pression avec les réservoir d'azote gazeux séparés selon les troisième et quatrième modes de réalisation de la présente invention comprennent en outre les pressuriseurs (PZR) 71 et 81, les vannes d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73 et 83, et les soupapes de sûreté de tuyauterie d'équilibrage de pression 74 et 84. De ce fait, l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur 42, 53 peut être injectée dans le système de réacteur nucléaire 49, 60 grâce à une structure double utilisant la pression d'azote du réservoir d'azote gazeux 41, 51, 25 52 et la pression de vapeur du pressuriseur 71, 81. En outre, selon la présente invention, un fonctionnement manuel ou à distance est possible selon besoin grâce à la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression 73, 83 comprenant la soupape 30 motorisée ou la POSRV qui peuvent être ouvertes ou fermées par un opérateur. De manière simultanée, même dans le cas de l'accident aboutissant à une perte totale de puissance dans lequel l'ensemble de la puissance est coupé par la soupape de sûreté d'équilibrage de pression 75, 85, la vanne peut être ouverte automatiquement. Par conséquent, comme décrit plus haut, il est possible de mettre en oeuvre le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon la présente invention. Dans la description du système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon la présente invention, la vanne (à savoir la vanne d'isolement et la vanne d'arrêt) indiquée par le repère de référence M sur les dessins désigne la soupape motorisée entraînée par un moteur. La vanne non indiquée (à savoir, le clapet de non-retour et la soupape de sûreté) est la vanne qui est entraînée par pression sans puissance ou commande complémentaire. Par conséquent, comme décrit plus haut, les systèmes de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec 25 les réservoirs d'azote gazeux séparés selon les premier à quatrième modes de réalisation de la présente invention peuvent être appliqués à la fois à un environnement haute pression et un environnement basse pression, et peuvent garantir un fonctionnement plus 30 fiable sans nécessiter une source de puissance de rechange supplémentaire telle qu'une batterie, même dans le cas d'un accident entraînant une perte totale de puissance. En outre, le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis 5 sous pression avec le réservoir d'azote gazeux séparé selon la présente invention est censé remplir même la partie d'azote gazeux dans la partie supérieure du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, de 10 sorte que le volume d'eau de refroidissement effectif de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur injectée dans le système de réacteur nucléaire est doublé, sans augmenter la taille du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, augmentant ainsi 15 fortement la performance de refroidissement du réacteur nucléaire. En d'autres mots, le système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé mis sous pression avec le réservoir 20 d'azote gazeux séparé selon la présente invention est avantageux en ce qu'il étend la fonction du réservoir d'injection de sécurité basse pression à l'injection de sécurité haute pression, empêche l'azote gazeux dans le réservoir d'injection de sécurité d'être dissous et 25 accumulé, et augmente le volume effectif de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur du double environ. De plus, selon la présente invention, le réservoir d'azote gazeux haute pression correspondant à la tête de pompe d'injection de sécurité haute pression et le 30 réservoir d'azote gazeux ayant la pression du réservoir d'injection de sécurité classique sont raccordés au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur, de sorte qu'il est possible de mettre en oeuvre le système de réservoir d'injection de sécurité qui peut fonctionner à la fois sous haute pression et basse pression. Bien que les modes de réalisation préférés de la présente invention aient été divulgués à des fins illustratives, l'homme du métier comprendra qu'il est possible d'apporter divers modifications, compléments et substitutions, sans s'écarter de la portée et de l'esprit de l'invention tels que divulgués dans les revendications annexées.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (40) , comprenant : un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du 5 coeur (42) fournissant de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur à un système de réacteur nucléaire (49) ; un réservoir d'azote gazeux (41) fournissant de l'azote gazeux au réservoir d'eau de refroidissement 10 d'urgence du coeur (42) pour mettre sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) ; une tuyauterie d'alimentation en azote gazeux (45) raccordant le réservoir d'azote gazeux au réservoir 15 d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) ; et une tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (48) raccordant le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) au système de réacteur nucléaire (49). 20
2. 2. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (40) selon la revendication 1, comprenant en outre : une vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (43) installée dans la tuyauterie d'alimentation en 25 azote gazeux (45) pour isoler le réservoir d'azote gazeux (41) et le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) l'un de l'autre ; un clapet de non-retour d'azote gazeux (44) installé dans la tuyauterie d'alimentation en azotegazeux (45) en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (43) pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) vers le réservoir d'azote gazeux (41) lorsqu'une pression du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) devient supérieure à une pression du réservoir de gaz d'azote (41) et pour empêcher ainsi une surpression du réservoir d'azote gazeux (41) ; une vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement (46) installée dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement (48) d'urgence du coeur pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) et le système de réacteur nucléaire (49) l'un de l'autre ; et un clapet de non-retour d'eau de refroidissement (47) installé dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (48) en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement (46) pour empêcher un reflux vers le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42).
3. 3. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (40) selon la revendication 2, dans lequel la vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (43) est fermée lorsque le réservoir d'azote gazeux (41) est isolé du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) lors de la maintenance du système de réacteur nucléaire (49), et est ouverte lorsque le système de réacteur nucléaire (49) est en fonctionnement normal.
4. 4. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (40) selon la revendication 3, dans lequel une pression d'azote gazeux à laquelle fonctionne le clapet de non-retour d'azote gazeux est réglée à 4,3 MPa pour faire face à un accident de rupture de tuyauterie majeur, et est réglée à 10 MPa pour faire face à un accident de rupture de tuyauterie mineur.
5. 5. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (40) selon la revendication 4, dans lequel le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) est configuré pour être rempli avec l'eau de refroidissement d'urgence du coeur, empêchant ainsi la formation d'une surface libre de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur et empêchant la formation d'une surface de contact entre la surface libre et l'azote gazeux, et empêchant ainsi la dissolution de l'azote gazeux alors qu'une opération est en attente et augmentant un volume d'injection de l'eau de refroidissement d'urgence du coeur.
6. 6. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (50), comprenant : une pluralité de réservoirs d'azote gazeux (51, 52) ayant différentes pressions de travail ; un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) raccordé à chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52) en parallèle ; une tuyauterie d'alimentation en azote (56) raccordant chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52)au réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) ; et une tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (59) raccordant le 5 réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) au système de réacteur nucléaire (60).
7. 7. Système de réservoir d'injection de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (50) selon la revendication 6, comprenant en outre : 10 une vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (54) installée dans la tuyauterie d'alimentation en azote (56) de telle manière à correspondre à chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52), isolant ainsi chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52) du 15 réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) ; un clapet de non-retour d'azote gazeux (55) installé en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (54) de telle manière à 20 correspondre à chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52) de la tuyauterie d'alimentation en azote (56), empêchant ainsi un reflux du réservoir de refroidissement d'urgence du coeur (53) vers le réservoir d'azote gazeux (51, 52) lorsqu'une pression 25 du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) devient supérieure à une pression du réservoir d'azote gazeux (51, 52) et empêchant ainsi une surpression du réservoir d'azote gazeux (51, 52) ; une vanne d'isolement de réservoir d'eau de 30 refroidissement (57) installée dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur(59) pour isoler le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) et le système de réacteur nucléaire (60) l'un de l'autre ; et un clapet de non-retour d'eau de refroidissement (58) installé dans la tuyauterie d'injection d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (59) en série avec la vanne d'isolement de réservoir d'eau de refroidissement (57) pour empêcher un reflux vers le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53), dans lequel la vanne d'isolement de réservoir d'azote gazeux (54) est fermée lorsque chacun des réservoirs d'azote gazeux (51, 52) est isolé du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) pendant la maintenance du système de réacteur 15 nucléaire (60), et est ouverte lorsque le système de réacteur nucléaire (60) est en fonctionnement normal.
8. 8. Système de réservoir d'injection de sécurité (50), comprenant : un système d'injection de sécurité du type sous 20 pression d'azote gazeux injectant l'eau de refroidissement stockée dans un réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) dans un système de réacteur nucléaire (60) grâce à une pression d'azote gazeux, utilisant le système de réservoir d'injection 25 de sécurité du type à réservoir d'azote gazeux séparé (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ; et un système d'injection de sécurité du type sous pression de vapeur injectant l'eau de refroidissement 30 stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (53) dans le système de réacteurnucléaire (60) grâce à une pression de vapeur haute pression.
9. 9. Système de réservoir d'injection de sécurité (70) selon la revendication 8, dans lequel le système 5 d'injection de sécurité du type sous pression de vapeur comprend : un pressuriseur (71) mettant sous pression le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) grâce à la vapeur haute pression pour injecter 10 l'eau de refroidissement stockée dans le réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) dans le système de réacteur nucléaire (49) ; une tuyauterie d'équilibrage de pression (72) raccordant le pressuriseur (71) au réservoir d'eau de 15 refroidissement d'urgence du coeur (42) ; une vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de pression (73) installée dans la tuyauterie-d'équilibrage de pression (72) pour isoler le pressuriseur (71) et le réservoir d'eau de 20 refroidissement d'urgence du coeur (42) l'un de l'autre ; un clapet de non-retour de tuyauterie d'équilibrage de pression (74) installé dans la tuyauterie d'équilibrage de pression (72) en série avec la vanne d'isolement de tuyauterie d'équilibrage de 25 pression (73) pour empêcher un reflux du réservoir d'eau de refroidissement d'urgence du coeur (42) vers le pressuriseur (71) ; et une soupape de sûreté d'équilibrage de pression (75) installée dans la tuyauterie d'équilibrage de 30 pression (72) en parallèle à la vanne d'isolement detuyauterie d'équilibrage de pression (73) et au clapet de non-retour d'équilibrage de pression (74).