FR3005522A1 - Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif - Google Patents

Abstract

Il est proposé un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif incluant : une unité de stockage caloporteur d'aspersion qui communique avec une enceinte de confinement logeant un caisson de réacteur et maintient un équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement ; un tuyau d'aspersion qui est installé au sein de l'enceinte de confinement de telle manière que lorsqu'un accident se produit, un caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est aspergé dans l'enceinte de confinement par l'intermédiaire du tuyau d'aspersion en raison d'une augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement ; et un tuyau de raccordement dont une extrémité est insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion de telle manière à fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule, et dont l'autre extrémité est raccordée au tuyau d'aspersion de telle manière que le caloporteur soit fourni de manière passive au tuyau d'aspersion par l'intermédiaire du tuyau de raccordement à l'intérieur.

Description

CIRCUIT D'ASPERSION DE L'ENCEINTE DE CONFINEMENT PASSIF Contexte de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif qui, lorsqu'un accident se produit dans une centrale nucléaire, asperge du caloporteur de manière passive dans une enceinte de confinement, condense de la vapeur évacuée d'un système de refroidissement de réacteur ou un système secondaire de la centrale nucléaire, et abaisse la pression au sein de l'enceinte de confinement. 2. Contexte de l'invention Un réacteur nucléaire est catégorisé par une méthode de configuration d'un système de sécurité ou par une position d'installation d'un appareil principal. Tout d'abord, le réacteur nucléaire est catégorisé par la méthode de configuration du système de sécurité en un réacteur nucléaire actif qui utilise une force active telle que celle produite par une pompe et un réacteur nucléaire passif qui utilise une force passive telle que la force de la gravité ou une pression de gaz. Ensuite, le réacteur nucléaire est catégorisé par la position d'installation des composants principaux dans un réacteur nucléaire à circuits primaires extérieurs (par exemple, un réacteur à eau pressurisé classique) dans lequel les composants principaux (un générateur de vapeur, un pressuriseur, une pompe ou similaire) sont installés à l'extérieur d'un caisson de réacteur et un réacteur nucléaire intégral (par exemple, un réacteur nucléaire SMART) dans lequel les appareils principaux sont installés au sein d'un caisson de réacteur. Un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement est utilisé comme l'un parmi les systèmes qui suppriment une augmentation de pression lorsqu'un accident, tel qu'un accident de perte de caloporteur ou une rupture d'une ligne de vapeur, qui entraîne une augmentation de pression au sein d'une enceinte de confinement (un bâtiment de réacteur, un caisson de confinement, un caisson de sauvegarde et similaires peut remplacer l'enceinte de confinement, le bâtiment de confinement ou le bâtiment de réacteur est constitué de béton armé, et le caisson de confinement ou le caisson de sauvegarde est constitué d'acier) se produit dans les divers réacteurs nucléaires dont le réacteur intégral. Des exemples d'application d'un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement actif qui asperge du caloporteur dans l'enceinte de confinement utilisant une pompe d'aspersion sont un réacteur nucléaire SMART de COREE, un réacteur à eau pressurisé classique, et similaires. En plus du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement, un réservoir de suppression ou une piscine (un réacteur à eau bouillante classique, Westinghouse IRIS des Etats-Unis), un échange de chaleur ou un condenseur (SWR 1000 de FRANCE et AHWR d'Inde), une aspersion externe et un refroidissement de l'enceinte de confinement (Westinghouse AP 1000 des Etats-Unis) et similaires sont utilisés comme système pour supprimer l'augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement. Si la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente en raison d'une évacuation d'eau (évaporée) ou de vapeur, dans la méthode du réservoir de suppression, de la vapeur et de l'air sont introduits dans le réservoir de suppression en raison d'une différence de pression et la vapeur est condensée, ce qui diminue la pression. Dans la méthode à échangeur de chaleur, la vapeur au sein de l'enceinte de confinement est condensée en utilisant une surface de paroi froide d'un tube échangeur de chaleur, ce qui diminue la pression. Dans la méthode à aspersion, le caloporteur froid est aspergé et la vapeur au sein de l'enceinte de confinement est condensée, ce qui diminue la pression. De plus, dans la méthode d'aspersion externe et de refroidissement de l'enceinte de confinement, le caisson de confinement est refroidi en aspergeant le caloporteur (application ultérieurement de refroidissement par air) à une paroi externe d'une cuve de confinement en acier et la vapeur est condensée sur une paroi interne, ce qui diminue la pression au sein du caisson de confinement. Un circuit d'aspersion actif (aspersion interne) fonctionne par une pompe d'aspersion qui est utilisée dans de nombreux réacteurs nucléaires classiques (réacteur nucléaire actif) et un circuit d'aspersion de l'enceinte 3005 522 3 de confinement passif (aspersion externe) fonctionne par gravité après ouverture d'un clapet d'isolement qui est utilisé dans le Westinghouse AP 1000 des Etats-Unis (réacteur nucléaire passif) et similaires. Toutefois, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 5 dans l'art antérieur, bien qu'il ait de nombreux avantages en tant que système passif, inclut le clapet d'isolement qui fonctionne avec une source d'alimentation électrique d'entraînement incluant un signal de fonctionnement et une source d'alimentation électrique. Ainsi, si une défaillance d'un système de génération de signal d'actionnement ou d'un 10 système d'alimentation électrique se produit, on a la possibilité que le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif dans l'art antérieur ne fonctionne pas. Résumé de l'invention 15 En conséquence, un aspect de la description détaillée consiste à proposer un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif qui fonctionne en se basant sur un phénomène naturel tel qu'une augmentation de pression au sein d'une enceinte de confinement lorsqu'un accident se produit. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de 20 confinement passif fonctionne sans système de génération de signal d'actionnement ou système d'alimentation électrique pour ouvrir un clapet d'isolement. Un autre aspect de la description détaillée consiste à proposer un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif qui a une grande 25 fiabilité à maintenir l'intégrité d'une enceinte de confinement de manière sûre dans une centrale nucléaire. Pour atteindre ces avantages et autres en conformité avec le but de cette description, telle qu'incorporée et décrite au sens large ici, il est proposé un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 30 incluant : une unité de stockage de caloporteur d'aspersion qui communique avec une enceinte de confinement logeant un caisson de réacteur et maintient un équilibre de pression avec l'enceinte de confinement ; un tuyau d'aspersion qui est installé au sein de l'enceinte de confinement de telle manière que lorsqu'un accident se produit, un 35 caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est aspergé dans l'enceinte de confinement par l'intermédiaire du tuyau d'aspersion en raison d'une augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement ; et un tuyau de raccordement ayant une extrémité insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion pour fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule, et l'autre extrémité raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur de manière passive au tuyau d'aspersion lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente en raison de la survenue d'un accident et un écoulement du caloporteur se produit à l'intérieur.

Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, le tuyau de raccordement peut inclure : une portion de chemin d'écoulement vers le haut insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion, et fournissant un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente, le chemin d'écoulement vers le haut s'étendant jusqu'à une hauteur prédéterminée de telle sorte que l'on empêche l'écoulement du caloporteur de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion au tuyau d'aspersion de se produire dans une plage de pressions de fonctionnement de centrale normale pour l'enceinte de confinement ; et une portion de chemin d'écoulement vers le bas s'étendant vers le bas depuis la portion de chemin d'écoulement vers le haut et raccordée au tuyau d'aspersion de telle sorte que le caloporteur est fourni en continu au tuyau d'aspersion en le traversant en raison d'une différence de colonne d'eau par gravité lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente et que l'écoulement du caloporteur se produit à une hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut ou au-dessus. Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, la portion de chemin d'écoulement vers le haut et la portion de chemin d'écoulement vers le bas sont configurés pour avoir des zones de chemin d'écoulement différentes pour faciliter l'évacuation de gaz. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre une unité de cavité intermédiaire installée autour de l'autre extrémité du tuyau de raccordement pour accentuer l'écoulement du caloporteur qui se produit dans une direction allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion au tuyau de raccordement, l'unité de cavité intermédiaire générant une différence de pression depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion, et raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur qui passe à travers le tuyau de raccordement en direction du tuyau d'aspersion.

Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, le tuyau d'aspersion est raccordé à une portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire de telle sorte que l'aspersion du caloporteur démarre après que le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire atteint une hauteur prédéterminée.

Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre un clapet anti-retour installé dans un tuyau qui est raccordé à une portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire, et ouvert pour évacuer le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire lorsque la pression au sein de l'unité de cavité intermédiaire est plus grande que celle au sein de l'enceinte de confinement en raison du caloporteur à travers le tuyau de raccordement. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre un orifice installé dans le tuyau pour limiter une quantité de fluide en écoulement évacué à travers le clapet anti-retour de telle sorte qu'une quantité du caloporteur en écoulement fourni au tuyau d'aspersion est suffisamment garantie. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre un clapet anti-retour installé dans le tuyau d'aspersion de telle sorte que l'on empêche de la vapeur évacuée dans l'enceinte de confinement ou de l'air d'être introduit à travers le tuyau d'aspersion dans le tuyau de raccordement, le clapet anti-retour étant ouvert dans une direction vers le tuyau d'aspersion de telle sorte que le caloporteur au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion s'écoule à travers le tuyau d'aspersion. Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, au moins l'un du clapet anti-retour installé dans le tuyau raccordé à la portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire et du clapet anti-retour installé dans le tuyau d'aspersion est prévu en plusieurs exemplaires pour empêcher le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif de mal fonctionner en raison d'une seule défaillance. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre au moins une buse d'aspersion raccordée au tuyau d'aspersion pour asperger le caloporteur dans l'enceinte de confinement en la traversant. Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est installée à une hauteur prédéterminée à l'intérieur de l'enceinte de confinement pour permettre une aspersion du caloporteur due à une colonne d'eau par gravité, et est maintenue dans un état ouvert pour atteindre l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement. Dans le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est installée à une hauteur prédéterminée à l'extérieur de l'enceinte de confinement de telle sorte qu'il est possible d'asperger le caloporteur grâce à une colonne d'eau par gravité, et une portion supérieure de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est raccordée à l'intérieur de l'enceinte de confinement avec un tuyau pour atteindre l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre un clapet d'isolement installé dans un tuyau divergeant du tuyau de raccordement, et ouvert et fermé pour empêcher la survenue de l'écoulement du caloporteur depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion en se basant sur un phénomène de rupture de siphon lorsqu'une centrale nucléaire est dans une condition de fonctionnement de centrale normale, lorsque l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est en cours de remplissage avec le caloporteur, ou lorsque l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est en entretien. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut inclure en outre un tuyau configuré pour raccorder une portion inférieure de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et le tuyau d'aspersion ; et un clapet d'isolement installé dans le tuyau et ouvert dans le cas d'un non-fonctionnement du circuit lorsqu'un accident se produit.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé une centrale nucléaire incluant : un caisson de réacteur ; une enceinte de confinement qui est installée à l'extérieur du caisson de réacteur de telle sorte que l'on empêche une matière radioactive de se libérer du caisson de réacteur vers l'extérieur de l'enceinte de confinement ; et un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, dans laquelle le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif inclut : une unité de stockage de caloporteur d'aspersion qui communique avec une enceinte de confinement logeant le caisson de réacteur et maintient l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement, un tuyau d'aspersion qui est installé au sein de l'enceinte de confinement de telle manière que lorsqu'un accident se produit, un caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est aspergé dans l'enceinte de confinement à travers le tuyau d'aspersion en raison d'une augmentation de pression au sein du bâtiment de l'enceinte de confinement, et un tuyau de raccordement ayant une extrémité insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion pour fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule, et l'autre extrémité raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur de manière passive au tuyau d'aspersion lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente en raison de la survenue d'un accident et qu'un écoulement du caloporteur se produit à l'intérieur. Davantage de portée d'applicabilité de la présente demande ressortira de la description détaillée donnée ci-après. Toutefois, il faut comprendre que la description détaillée et les exemples spécifiques, tout en indiquant des modes de réalisation préférés de l'invention, sont données à titre d'illustration uniquement, car divers changements et modifications dans l'esprit et la portée de l'invention apparaîtront à l'homme du métier d'après la description détaillée.

Brève description des dessins Les dessins annexés, qui sont inclus pour donner davantage de compréhension à l'invention et sont incorporés dans et constituent une partie de cette description, illustrent des exemples de modes de réalisation et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de l'invention. Sur les dessins : la figure 1 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon un mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif ; la figure 2 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif ; la figure 3 est un diagramme illustrant le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif illustré sur la figure 2 dans la condition de fonctionnement de centrale normale et la centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif ; la figure 4 est un diagramme permettant de décrire le fonctionnement du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif qui est réalisé lorsqu'un accident de perte de caloporteur se produit dans la centrale nucléaire montrée sur la figure 2 ; la figure 5 est un diagramme permettant de décrire une étape de remplissage d'une unité de cavité intermédiaire avec du caloporteur lorsqu'un accident de perte de caloporteur se produit dans la centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif qui est illustré sur la figure 2 ; la figure 6 est un diagramme permettant de décrire une étape d'aspersion qui est réalisée par le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 5; la figure 7 est un diagramme permettant de décrire une étape de fonctionnement d'évacuation de gaz qui est réalisée par l'unité de cavité intermédiaire, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 6; la figure 8 est un diagramme permettant de décrire une étape de fonctionnement d'évacuation de caloporteur qui est réalisée par l'unité de cavité intermédiaire, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 7 ; la figure 9 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif ; la figure 10 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif ; et la figure 11 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif. Description détaillée de l'invention On donne à présent une description en détail des exemples de modes de réalisation, en référence aux dessins annexés. Pour donner une brève description en référence aux dessins, on donne à des composants identiques ou équivalents des références numériques identiques, et leur description ne sera pas répétée. Un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la présente invention est décrit en détail en se référant aux dessins. Dans la présente invention, si des constituants selon différents modes de réalisation sont les mêmes, on leur donne les mêmes référence numériques et une description de l'un sert au suivant. Dans la présente invention, bien qu'au singulier, un nom est interprété comme au pluriel, sauf indication distincte dans le contexte.

La figure 1 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 selon un mode de réalisation de la présente invention, et une centrale nucléaire 10 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100. La centrale nucléaire 10 inclut divers systèmes de telle manière que la chaleur qui est générée dans un coeur de réacteur 11a agencé au sein d'un caisson de réacteur 11 est utilisée pour produire de l'énergie utile. De surcroît, la centrale nucléaire 10 inclut divers systèmes de sécurité permettant de maintenir l'intégrité de la centrale nucléaire 10 contre un accident de perte de caloporteur ou de non-perte de caloporteur.35 Conjointement avec le système de sécurité, une enceinte de confinement 12 est installée à l'extérieur du caisson de réacteur 11 de telle manière que l'on empêche une matière radioactive de se libérer du caisson de réacteur 11 vers l'extérieur de l'enceinte de confinement 12.

Quoi que ce terme désigne, l'enceinte de confinement 12 peut quoi qu'il en soit empêcher la matière réactive de se libérer et peut être remplacée par un bâtiment de confinement, un caisson de confinement, un bâtiment de réacteur ou un caisson de sauvegarde selon une caractéristique de conception de la centrale nucléaire 10.

Parmi les systèmes de sécurité, un système d'injection de sécurité 13 est un système qui injecte du caloporteur à l'intérieur du caisson de réacteur 11 et maintient ainsi un niveau de caloporteur dans le caisson de réacteur 11, et un système d'évacuation de chaleur résiduelle 14 est un système qui fait circuler du caloporteur à travers le caisson de réacteur 11 et évacue ainsi la chaleur sensible du caisson de réacteur 11 et la chaleur résiduelle du coeur de réacteur 11a. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 est l'un des systèmes de sécurité. Lorsqu'un accident se produit dans la centrale nucléaire 10, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif asperge du caloporteur froid dans l'enceinte de confinement 12 et refroidit ainsi et condense la vapeur à haute température, maintenant ainsi l'intégrité structurelle de l'enceinte de confinement 12. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 inclut une unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, un tuyau d'aspersion 120 et un tuyau de raccordement 130 de telle manière à réaliser un fonctionnement qui est entièrement basé uniquement sur un principe naturel sans opération par un opérateur. Le caloporteur qui doit être aspergé dans l'enceinte de confinement 12 est stocké dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, et l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est installée à une hauteur prédéterminée au sein de l'enceinte de confinement 12. Dans la présente invention, l'unité de stockage se réfère collectivement à un réservoir ou une piscine. Le caloporteur stocké dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est aspergé dans l'enceinte de confinement 12 en se basant sur la différence d'une colonne d'eau par gravité. Ainsi, l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 devrait être adéquatement installée au-dessus du caisson de réacteur 11 de sorte qu'une différence de hauteur correcte entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et le caisson de réacteur 11 puisse être maintenue pour faciliter l'aspersion. L'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est formée pour communiquer avec l'enceinte de confinement 12 et ainsi maintenir l'équilibre de pression avec l'enceinte de confinement 12. Pour permettre à l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 de communiquer avec l'enceinte de confinement 12, par exemple, i) l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion comporte une ouverture dans au moins une portion de celle-ci, ou ii) un tuyau creux raccorde l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et l'enceinte de confinement 12 de telle sorte que de la vapeur ou de l'air puisse s'écouler entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 100 et l'enceinte de confinement 12. L'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, contrairement à celle illustrée, peut être installée à l'extérieur de l'enceinte de confinement 12. Si l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est installée à l'extérieur de l'enceinte de confinement, l'équilibre de pression ne peut pas être maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et l'enceinte de confinement 12 dans un état où l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 a une ouverture dans sa position supérieure. En conséquence, l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est tenue étanche à l'air et est raccordée au confinement 12 par l'intermédiaire du tuyau inséré dans une portion supérieure de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 pour maintenir l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et l'enceinte de confinement 12 (se référer à la figure 11). Puisque l'équilibre de pression est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et l'enceinte de confinement 12, lorsque la pression augmente au sein de l'enceinte de confinement 12, la pression augmente au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110. A l'inverse, lorsque la pression diminue au sein de l'enceinte de confinement 12, la pression diminue au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110.

L'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, qui peut être désigné réservoir de stockage, piscine de stockage de caloporteur, ou tout ce qui pourrait convenir, peut être formé de quelque manière pour loger le caloporteur à l'intérieur et est installé à l'intérieur de ou à l'extérieur de l'enceinte de confinement 12 de telle manière à maintenir une différence de hauteur correcte entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et le caisson de réacteur 11. Le tuyau d'aspersion 120 est installé au sein de l'enceinte de confinement 12 de telle manière que le caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 soit aspergé dans l'enceinte de confinement 12. Le tuyau d'aspersion 120 devrait être adéquatement installé entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 pour faciliter la fourniture du caloporteur depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 grâce à une colonne d'eau par gravité.

La buse d'aspersion 121 est raccordée au tuyau d'aspersion 120 de telle manière que le caloporteur soit injecté dans l'enceinte de confinement 12 par l'intermédiaire de la buse 121. Les multiples buses d'aspersion 121 peuvent être raccordées au tuyau d'aspersion 120. Une direction dans laquelle le caloporteur est aspergé depuis le tuyau d'aspersion 120 diffère en fonction d'une position dans laquelle la buse d'aspersion 121 est installée et une direction dans laquelle le caloporteur est injecté à travers la buse d'aspersion 121. En raison de cela, la direction dans laquelle la caloporteur est injecté à travers la buse d'aspersion 121 devrait être adéquatement fixée de telle manière que le caloporteur soit aspergé vers l'extérieur dans l'enceinte de confinement 12 de manière uniformément répartie. Un clapet anti-retour 122 peut être installé dans le tuyau d'aspersion 120. Le clapet anti-retour 122 est ouvert par un écoulement qui se produit dans une direction et empêche l'écoulement qui se produit dans la direction opposée. En conséquence, le clapet anti-retour 122 empêche la vapeur évacuée dans l'enceinte de confinement d'être introduite dans le tuyau d'aspersion 120 puis de se déplacer vers l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110. A l'inverse, lorsque l'écoulement du caloporteur allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 au tuyau d'aspersion 120 se produit, le clapet anti- retour 122 est ouvert et permet ainsi au caloporteur qui est stocké dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 de passer au travers. Le caloporteur qui passe à travers le clapet anti-retour 122 est aspergé dans l'enceinte de confinement 12 par l'intermédiaire de la buse d'aspersion 121. Le tuyau de raccordement 130 raccorde l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et le tuyau d'aspersion 120 de telle manière à fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur est fourni de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 au tuyau d'aspersion 120. Une extrémité du tuyau de raccordement 130 peut être insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, et l'autre extrémité peut être raccordée au tuyau d'aspersion 120. Le tuyau de raccordement 130 inclut une portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a et une portion de chemin d'écoulement vers le bas 130b, de telle manière qu'une opération soit réalisée différemment que dans une condition normale de fonctionnement de centrale lorsqu'un accident se produit. La portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a est insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et s'étend vers le haut, et la portion de chemin d'écoulement vers le bas 130b s'étend vers le bas depuis la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a. La portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a est insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et fournit un chemin d'écoulement vers le haut le long duquel le caloporteur s'écoule.

Puisque l'équilibre de pression est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 et l'enceinte de confinement 12, lorsque la pression augmente au sein de l'enceinte de confinement 12, la pression augmente avec l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110. Lorsque la pression augmente au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110, le caloporteur au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est poussé vers le haut le long de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a. Lorsque la centrale nucléaire 10 est dans la condition de fonctionnement de centrale normale, la pression au sein de l'enceinte de confinement 12 n'est pas toujours constante mais change en continu dans une plage de pressions de fonctionnement de centrale normale. Bien que la pression au sein de l'enceinte de confinement 12 soit dans la plage de pressions de fonctionnement de centrale normale, lorsque la pression augmente dans une certaine mesure, le caloporteur au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 est pressurisé et il y a ainsi une possibilité que le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 fonctionne. Afin de supprimer une telle possibilité, la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a s'étend à une hauteur prédéterminée au-dessus du niveau du caloporteur. En conséquence, on empêche l'écoulement du caloporteur de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 au tuyau d'aspersion 120 de se produire dans une plage de pressions de fonctionnement de centrale normale pour l'enceinte de confinement 12. La hauteur prédéterminée varie selon une plage de pressions normale pour l'enceinte de confinement 12. Lorsque la plage de pressions normale augmente, la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a augmente en hauteur. Par conséquent, tant que la pression au sein de l'enceinte de confinement 12 est dans la plage de pressions de fonctionnement de centrale normale, bien que la pression augmente dans une certaine mesure, le caloporteur ne s'écoule pas au- delà de la position la plus haute sur la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a (un point de raccordement entre la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a et la portion de chemin d'écoulement vers le bas 130b). Ainsi, dans la condition de fonctionnement de centrale normale de la centrale nucléaire 10, on empêcher l'écoulement du caloporteur de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 au tuyau d'aspersion 120 de se produire. Lorsque la vapeur est évacuée dans l'enceinte de confinement 12 par un accident, la pression au sein de l'enceinte de confinement 12 augmente jusqu'à une haute pression excédant une plage de pressions normale. Lorsqu'il est dû à l'augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement 12, l'écoulement du caloporteur se produit à la hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a ou au-dessus, la portion de chemin d'écoulement vers le bas 130b s'étend vers le bas de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a et est raccordée au tuyau d'aspersion 120 de telle manière que le caloporteur soit fourni en continu au tuyau d'aspersion 120 en raison de la différence de colonne. Le tuyau de raccordement 130 qui inclut la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a et la portion de chemin d'écoulement vers le bas 130b est destiné à utiliser un phénomène siphon. Lorsque l'écoulement se produit à la hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a ou au-dessus en raison de la vapeur à haute pression qui est évacuée dans l'enceinte de confinement 12, le caloporteur est fourni en continu de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 au tuyau d'aspersion 120 en raison de la différence de colonne jusqu'à ce que caloporteur soit complètement épuisé. La plage de pressions de fonctionnement de centrale normale pour l'enceinte de confinement 12 et la hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a varient selon les caractéristiques de conception de la centrale nucléaire 10. Ainsi, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 peut asperger le caloporteur en ajustant correctement la hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut 130a, en se basant entièrement uniquement sur une force naturelle.

Un clapet d'isolement 131 peut être installé au niveau d'un tuyau qui bifurque du tuyau de raccordement 130, afin de réaliser un entretien du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 ou de remplir l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 avec le caloporteur. Lorsque la centrale nucléaire 10 est dans la condition de fonctionnement de centrale normale, le clapet d'isolement 131 est fermé. Au moment où l'entretien du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 est nécessaire, le clapet d'isolement 131 est ouvert pour empêcher l'écoulement de se produire depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 basé sur un phénomène de rupture de siphon. Lorsque le clapet d'isolement 131 est ouvert, l'équilibre de pression est atteint entre le tuyau de raccordement 130 et l'enceinte de confinement 12, et ainsi l'écoulement du caloporteur depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 vers le tuyau d'aspersion 120 en passant par le tuyau de raccordement 130 ne se produit pas. En conséquence, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 n'a pas besoin d'être exploité et cela permet de remplir l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 avec le caloporteur ou de réaliser un entretien de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110. Le clapet d'isolement 131 est maintenu fermé lorsque la centrale nucléaire 10 est dans la condition de fonctionnement de centrale normale après remplissage de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110 avec le caloporteur ou cessation de l'entretien de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110. Le tuyau de raccordement 130 est conservé rempli avec de l'air dont la pression est la même que celle de l'air au sein de l'enceinte de confinement, à l'exception d'une portion en dessous du niveau de caloporteur dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 110.

Lorsqu'un accident se produit, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 asperge le caloporteur dans l'enceinte de confinement 12 et condense donc la vapeur évacuée dans l'enceinte de confinement 12 et supprime une augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement 12. Lorsque le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 100 condense la vapeur au sein de l'enceinte de confinement 12, une concentration en matière radioactive diminue au sein de l'enceinte de confinement 12. La figure 2 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire 20 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 inclut une unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, un tuyau d'aspersion 220, un tuyau de raccordement 230 et une unité de cavité intermédiaire 240. L'unité de cavité intermédiaire 240 est installée autour d'une extrémité d'une portion de chemin d'écoulement vers le bas 230a et génère une différence de pression entre l'unité de cavité intermédiaire 240 et l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, de telle manière à accentuer l'écoulement du caloporteur qui se produit dans la direction allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 au tuyau de raccordement 230. La survenue de l'écoulement allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 au tuyau d'aspersion 220 est due au phénomène de siphon. Ainsi, plus la différence de pression générée entre l'unité de cavité intermédiaire 240 et l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 est grande, plus l'écoulement se produisant dans la direction allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 au tuyau d'aspersion 220 est accentué. La portion de chemin d'écoulement vers le bas 230a est insérée dans l'unité de cavité intermédiaire 240, et l'unité de cavité intermédiaire 240 est raccordée au tuyau d'aspersion 220 de telle manière que le caloporteur qui passe à travers le tuyau de raccordement 230 soit fourni au tuyau d'aspersion 220. Lorsque le caloporteur est introduit dans l'unité de cavité intermédiaire 240, le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240 augmente et la pression augmente. Un clapet antiretour 241 est installé dans un tuyau au-dessus de l'unité de cavité intermédiaire 240 de telle manière que lorsque la pression au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est plus grande que celle au sein d'une enceinte de confinement 22 en raison du caloporteur introduit à travers le tuyau de raccordement 230, le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est évacué. Le fluide qui est évacué à travers le clapet anti-retour 241 depuis l'unité de cavité intermédiaire 240 reste en phase gazeuse jusqu'à avant que le niveau de caloporteur atteigne un plein niveau de caloporteur, mais lorsque le niveau de caloporteur atteint le plein niveau de caloporteur, est évacué dans une phase liquide. Le liquide qui est évacué à travers le clapet anti-retour est en très petite quantité. Lorsque le fluide est évacué dans la phase gazeuse, un seul état d'écoulement en phase liquide du caloporteur est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, l'unité de cavité intermédiaire 240 et le tuyau d'aspersion 220. Puisque l'état d'écoulement monophasique est maintenu, une fonction d'aspersion due au phénomène de siphon peut être maintenue même si la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 augmente ou diminue.

La condition de fonctionnement de centrale normale de la centrale nucléaire 20 illustrée sur la figure 2 est décrite ci-dessus en se référant à la figure 3. Une exploitation du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 qui est réalisée lorsqu'un accident se produit est décrite étape par étape ci-dessous en se référant aux figures 4 à 8. La figure 3 est un diagramme illustrant le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 illustré sur la figure 2 dans la condition de fonctionnement de centrale normale et la centrale nucléaire 20 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200.

Divers tuyaux 21b sont raccordés à un caisson de réacteur 21. Les tuyaux 21b doivent fonctionner dans la condition de fonctionnement de centrale normale de la centrale nucléaire 20. Les clapets d'isolement 21b' installés dans le tuyau 21b sont ouverts. Le caloporteur est stocké dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, mais il y a une différence de hauteur H entre une portion de chemin d'écoulement vers le haut 230a du tuyau de raccordement 230 et le niveau de caloporteur dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210. En conséquence, bien que la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 change dans la plage de pressions de fonctionnement de centrale normale, la pression n'augmente pas suffisamment pour surmonter la différence de hauteur H. En raison de cela, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 ne fonctionne pas. En conséquence, un cas où, dans le système d'aspersion dans l'art antérieur, le clapet d'isolement fonctionne mal alors que la centrale nucléaire 20 est dans la condition de fonctionnement de centrale normale et que le fonctionnement du système d'aspersion démarre est fondamentalement exclu. Tant que le caloporteur n'est pas fourni depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, l'unité de cavité intermédiaire 240 est vide. En conséquence, l'équilibre de pression est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 et l'enceinte de confinement 22, et l'unité de cavité intermédiaire 240 est remplie d'air dont la pression est la même au sein de l'enceinte de confinement 22 dans une condition de fonctionnement de centrale normale. Ainsi, sous la condition de fonctionnement de centrale normale pour la centrale nucléaire 20, l'équilibre de pression est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, l'unité de cavité intermédiaire 240 et l'enceinte de confinement 22. La figure 4 est un diagramme permettant de décrire le fonctionnement du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 qui est réalisée lorsque l'accident de perte de caloporteur se produit dans la centrale nucléaire 20 illustrée sur la figure 2. Lorsqu'un accident, tel qu'une rupture d'une ligne de vapeur ou un accident de perte de caloporteur se produit dans la centrale nucléaire 20, un système d'injection de sécurité 23 et un système d'évacuation de chaleur résiduelle 24 sont exploités selon un signal d'actionnement d'un système associé. Si lorsqu'un accident, tel que la rupture d'une ligne de vapeur ou l'accident de perte de caloporteur se produit, le caloporteur (évaporé) ou la vapeur est évacué dans l'enceinte de confinement 22 à travers une portion de rupture, la température ou la pression au sein de confinement 22 augmente. Le caloporteur est introduit dans le tuyau de raccordement 230 en raison de l'augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement 22 et ainsi le niveau de caloporteur dans la portion de chemin d'écoulement vers le haut 230a augmente progressivement. Contrairement à la condition de fonctionnement de centrale normale de la centrale nucléaire 20, lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 excède la plage de pression de fonctionnement de centrale normale, le niveau de caloporteur dans la portion de chemin d'écoulement vers le haut 230a va au-delà d'une portion courbée du tuyau de raccordement 230 et ainsi l'écoulement du caloporteur qui passe à travers la portion de chemin d'écoulement vers le bas 230b du tuyau de raccordement 230 se produit.

L'unité de cavité intermédiaire 240 est progressivement remplie avec le caloporteur qui est introduit de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 dans le tuyau de raccordement 230. Lorsque l'écoulement se produit dans la direction du tuyau d'aspersion 220 en raison du caloporteur avec lequel l'unité de cavité intermédiaire 240 est remplie, un clapet anti-retour 222 installé dans le tuyau d'aspersion 220 est ouvert. Le caloporteur qui passe à travers le tuyau d'aspersion 220 est injecté à travers la buse d'aspersion 221 dans l'enceinte de confinement 22. Lorsque le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240 est progressivement monté, la différence de pression entre l'unité de cavité intermédiaire 240 et l'enceinte de confinement 22 diminue progressivement. Lorsque la pression dans l'unité de cavité intermédiaire 240 augmente à une valeur supérieure à celle dans l'enceinte de confinement 22, le clapet anti-retour 241 qui est installé dans le tuyau au-dessus de l'unité de cavité intermédiaire 240 est ouvert et ainsi le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est évacué. Lorsque le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est évacué, l'état d'écoulement monophasique entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 l'unité de cavité intermédiaire 240 et le tuyau d'aspersion 220 est maintenu. Puisque l'état d'écoulement monophasique est maintenu, bien que la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 change (diminue ou augmente), l'écoulement du caloporteur dû au phénomène de siphon peut être maintenu. Un orifice (non illustré) permettant de limiter une quantité de fluide peut être installé dans le tuyau dans lequel le clapet anti-retour 241 au-dessus de l'unité de cavité intermédiaire 240 est installé, en conséquence, la quantité de fluide qui est évacué à travers le clapet anti-retour 241 est limitée et la quantité de fluide qui est aspergé à travers le tuyau d'aspersion 220 est efficacement formée.

La figure 5 est un diagramme permettant de décrire une étape de remplissage de l'unité de cavité intermédiaire 240 avec le caloporteur lorsqu'un accident de perte de caloporteur se produit dans la centrale nucléaire 20 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 qui est illustré sur la figure 2.

Lorsque la pression P1 au sein de l'enceinte de confinement 22 augmente et ainsi le caloporteur est introduit de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 dans l'unité de cavité intermédiaire 240 par l'intermédiaire de raccordement 230, la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 augmente. Ensuite, le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240 augmente progressivement et ainsi une colonne d'eau par gravité PH est formée. Néanmoins, lorsque la pression P1 au sein de l'enceinte de confinement 22 est plus grande qu'une somme PT (= P2 + PH) de la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 et de la colonne d'eau par gravité PH dans l'unité de cavité intermédiaire 240 (P1 > PT), le clapet anti-retour 222 n'est pas ouvert. Bien que le clapet anti-retour 222 ne soit pas ouvert, le caloporteur qui passe à travers le tuyau de raccordement 230 est introduit en continu dans l'unité de cavité intermédiaire 240, et la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 et la colonne d'eau par gravité PH dans l'unité de cavité intermédiaire 240 augmentent progressivement. La figure 6 est un diagramme permettant de décrire une étape d'aspersion qui est réalisée par le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 5. Le caloporteur est progressivement introduit de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 dans l'unité de cavité intermédiaire 240 en passant par le tuyau de raccordement 230. La somme PT (= P2 + PH) de la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 et la colonne par gravité d'eau PH dans l'unité de cavité intermédiaire 240 est plus grande que la pression P1 au sein de l'enceinte de confinement 22 (P1 < PT), le clapet anti-retour 222 installé dans le tuyau d'aspersion 220 est ouvert. En conséquence, le caloporteur s'écoule à travers le tuyau d'aspersion 220 et l'aspersion du caloporteur dans l'enceinte de confinement 22 à travers la buse d'aspersion 221 démarre. La vapeur évacuée dans l'enceinte de confinement 22 est condensée par le fonctionnement du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 et ainsi l'augmentation de la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 est supprimée.

La figure 7 est un diagramme destiné à décrire une étape de fonctionnement d'évacuation de gaz qui est réalisée par l'unité de cavité intermédiaire 240, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 6. La figure 8 est un diagramme destiné à décrire une étape de fonctionnement d'évacuation de caloporteur qui est réalisée par l'unité de cavité intermédiaire 240, qui est ultérieure à l'étape décrite sur la figure 7.

Le caloporteur provenant du tuyau d'aspersion 220 continu à être aspergé, et le caloporteur introduit à travers le tuyau de raccordement 230 augmente la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 et monte le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240.

Lorsque la pression P2 au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est plus grande que la pression P1 au sein de l'enceinte de confinement 22, le clapet anti-retour 241 est ouvert, lequel est installé dans le tuyau au-dessus de l'unité de cavité intermédiaire 240. En se référant à la figure 7, un gaz (air) au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est évacué à travers le clapet anti-retour 241 jusqu'à avant que le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240 soit le plus haut. En se référant à la figure 8, le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 240 atteint le plein niveau de caloporteur et le liquide (caloporteur) au sein de l'unité de cavité intermédiaire 240 est évacué à travers le clapet anti-retour 241. L'orifice est installé dans le tuyau dans lequel le clapet anti-retour 241 est installé, de telle manière que la quantité de fluide évacué à travers le clapet anti-retour 241 est étranglée et ainsi la quantité de fluide évacué à travers le tuyau d'aspersion 220 est suffisamment garantie.

Lorsque la plus grande partie du gaz est évacuée de l'unité de cavité intermédiaire 240, l'état d'écoulement monophasique de remplissage avec le liquide (caloporteur) est maintenu entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210, l'unité de cavité intermédiaire 240 et le tuyau d'aspersion 220. Puisque l'état d'écoulement monophasique est maintenu, bien que la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 change (diminue ou augmente), l'écoulement du caloporteur dû au phénomène de siphon peut être maintenu. En conséquence, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 peut asperger en continu le caloporteur dans l'enceinte de confinement 22. L'aspersion de colonne par le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 s'effectue en continu jusqu'à ce que le caloporteur au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210 et l'unité de cavité intermédiaire 240 soient presque épuisés. L'augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement 22 est supprimée jusqu'à le fonctionnement du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 soit arrêtée en raison de l'épuisement du caloporteur. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 200 est exploité à un stade précoce d'un accident, tel que la rupture d'une ligne de vapeur ou l'accident de perte de caloporteur, dans lequel la pression au sein de l'enceinte de confinement 22 augmente comparativement brusquement, et protège ainsi l'enceinte de confinement 22. Néanmoins, le caloporteur est épuisé et ainsi le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif arrête le fonctionnement à un stade médian ou ultérieur dans lequel une quantité d'évacuation de la vapeur diminue. Toutefois, lorsqu'il y a un grand espace disponible au sein d'une portion supérieure de l'enceinte de confinement 22, le temps de fonctionnement peut être prolongé en fonction de la capacité de conception de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 210.

La figure 9 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 300 selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire 30 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 300. Un tuyau d'aspersion 320 est raccordé à une portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire 340 de telle manière que le caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 340 atteint un niveau prédéterminé puis l'aspersion du caloporteur démarre. Comme l'illustre la figure 9, lorsque le tuyau d'aspersion 320 est raccordé à la portion la plus haute de l'unité de cavité intermédiaire 340, le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire 340 est monté et ainsi le gaz (air) dans l'unité de cavité intermédiaire 340 passe d'abord à travers le tuyau d'aspersion 320 et est évacué dans une enceinte de confinement 32. Ensuite, après que l'unité de cavité intermédiaire 340 atteint le plein niveau de caloporteur, le caloporteur passe à travers le tuyau d'aspersion 320 et est aspergé dans l'enceinte de confinement 32. Lorsque le tuyau d'aspersion 320 est raccordé à la portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire 340, le gaz est tout d'abord évacué de l'unité de cavité intermédiaire 340, et ainsi le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 300 peut être exploité en continu sans être pourvu du clapet anti-retour séparé pour évacuer le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire 340. La figure 10 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 400 selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire 40 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 400. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 400 inclut un tuyau 450 qui se raccorde entre la portion inférieure d'une unité de stockage de caloporteur d'aspersion 410 et un tuyau d'aspersion 420 et un clapet d'isolement 451 qui est installé dans le tuyau 450. Puisque le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 400 fonctionne entièrement sur la base d'un phénomène naturel, il n'est pas possible de supprimer complètement une possibilité qu'un dysfonctionnement ou un non-fonctionnement inattendu se produise. Afin de gérer le non-fonctionnement inattendu, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 400 inclut le clapet d'isolement 451 qui peut être ouvert dans le cas du non-fonctionnement du circuit lorsqu'un accident se produit. Lorsque le clapet d'isolement 451 est ouvert, en raison de la colonne d'eau par gravité, le caloporteur est fourni directement de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 410 au tuyau d'aspersion 420 et est aspergé à travers une buse d'aspersion 421 dans une enceinte de confinement 42. La figure 11 est un diagramme illustrant un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 500 selon un autre mode de réalisation de la présente invention et une centrale nucléaire 50 équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 500. Une unité de stockage de caloporteur d'aspersion 510 est installée à une hauteur prédéterminée à l'extérieur d'une enceinte de confinement 52 de telle manière que le caloporteur peut être aspergé en raison de la colonne d'eau par gravité, et est raccordée à l'intérieur de l'enceinte de confinement 52 avec un tuyau 511 de telle manière que l'équilibre de pression soit atteint. Un clapet d'isolement 512 peut être dans le tuyau 511 qui se raccorde entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 510 et l'enceinte de confinement 52. Le clapet d'isolement 512 est normalement ouvert, mais peut être fermé si nécessaire pour l'isolement lorsque l'entretien d'un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif 500 est réalisé ou lorsqu'un accident et une rupture du tuyau 511 pour le circuit d'aspersion se produisent en même temps. Une unité de cavité intermédiaire 540, comme illustré, est également installée à l'extérieur de l'enceinte de confinement 52, mais l'unité de cavité intermédiaire 540 peut être installée à l'intérieur de l'enceinte de confinement 52. Dans ce cas, un tuyau de raccordement 530 peut passer à travers l'enceinte de confinement 52 afin de se raccorder entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 510 à l'extérieur de l'enceinte de confinement 52 et l'unité de cavité intermédiaire 540 à l'intérieur de l'enceinte de confinement 52. Des clapets d'isolement 523 et 542 peuvent être installés également dans les tuyaux qui sont raccordés à l'unité de cavité intermédiaire 540, respectivement, et peuvent être fermés si nécessaire lorsque l'entretien est réalisé ou lorsqu'un accident et une rupture du tuyau associé à l'aspersion se produisent en même temps. Une position et une hauteur auxquelles l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion 510 ou l'unité de cavité intermédiaire 540 est installée sont déterminées de manière différente selon les caractéristiques de conception d'une centrale nucléaire 50. Le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif et la centrale nucléaire équipée du circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, qui sont décrits, ne sont pas limités aux configurations et façons des modes de réalisation décrits ci-dessus, mais tous ou certains des modes de réalisation peuvent être sélectivement combinés les uns aux autres pour accomplir diverses modifications des modes de réalisation.

Selon la présente invention avec les configurations décrites ci- dessus, lorsqu'un accident se produit, si la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente à une valeur prédéterminée ou au-dessus, le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif peut être exploité entièrement en se basant uniquement sur une force naturelle sans recevoir aucun signal d'actionnement. Cela peut améliorer la fiabilité du système. Selon la présente invention, une probabilité que le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif soit exploité est augmentée. Ainsi, l'intégrité de l'enceinte de confinement peut être maintenue de manière plus sûre, et la sécurité de la centrale nucléaire peut être améliorée. Les modes de réalisation et avantages précédents sont uniquement à titre d'exemple et ne doivent pas être considérés comme limitant la présente invention. Les présents enseignements peuvent être aisément appliqués à d'autres types d'appareils. La présente description est censée être illustrative, et ne limite pas la portée des revendications. De nombreuses alternatives, modifications et variations apparaîtront à l'homme du métier. Les particularités, structures, méthodes et autres caractéristiques des exemples de modes de réalisation décrits ici peuvent être combinées de diverses manières pour obtenir des exemples de modes de réalisation additionnels et/ou alternatifs. Comme les présentes particularités peuvent être intégrées sous plusieurs formes sans s'écarter de leurs caractéristiques, il faut également comprendre que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont limités à aucun des détails de la description précédente, sauf spécification contraire, mais doivent au contraire être considéré dans le sens large dans sa portée telle que définie dans les revendications annexées, et donc tous les changements et modifications qui entrent dans les bornes est limites des revendications, ou des équivalents de telles bornes et limites sont par conséquent censés être englobés par les revendications annexées.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif comprenant : une unité de stockage caloporteur d'aspersion qui communique avec une enceinte de confinement logeant un caisson de réacteur et maintient un équilibre de pression avec l'enceinte de confinement ; un tuyau d'aspersion qui est installé au sein de l'enceinte de confinement de telle manière que lorsqu'un accident se produit, un caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est aspergé dans l'enceinte de confinement par l'intermédiaire du tuyau d'aspersion en raison d'une augmentation de pression au sein de l'enceinte de confinement ; et un tuyau de raccordement ayant une extrémité insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion pour fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule, et l'autre extrémité raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur de manière passive au tuyau d'aspersion lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente en raison de la survenue d'un accident et un écoulement du caloporteur se produit à l'intérieur.
2. 2. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, dans lequel le tuyau de raccordement inclut : une portion de chemin d'écoulement vers le haut insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion, et fournissant un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente, le chemin d'écoulement vers le haut s'étendant jusqu'à une hauteur prédéterminée de telle sorte que l'on empêche l'écoulement du caloporteur de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion au tuyau d'aspersion de se produire dans une plage de pressions de fonctionnement de centrale normale pour l'enceinte de confinement ; et une portion de chemin d'écoulement vers le bas s'étendant vers le bas depuis la portion de chemin d'écoulement vers le haut et raccordée autuyau d'aspersion de telle sorte que le caloporteur est fourni en continu au tuyau d'aspersion en le traversant en raison d'une différence de colonne d'eau par gravité lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente et que l'écoulement du caloporteur se produit à une hauteur de la portion de chemin d'écoulement vers le haut ou au-dessus.
3. 3. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 2, dans lequel la portion de chemin d'écoulement vers le haut et la portion de chemin d'écoulement vers le bas sont configurées pour avoir des zones de chemin d'écoulement différentes pour faciliter l'évacuation de gaz.
4. 4. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, comprenant en outre une unité de cavité intermédiaire installée autour de l'autre extrémité du tuyau de raccordement pour accentuer l'écoulement du caloporteur qui se produit dans une direction allant de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion au tuyau de raccordement, l'unité de cavité intermédiaire générant une différence de pression depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion, et raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur qui passe à travers le tuyau de raccordement en direction du tuyau d'aspersion.
5. 5. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 4, dans lequel le tuyau d'aspersion est raccordé à une portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire de telle sorte que l'aspersion du caloporteur démarre après que le niveau de caloporteur dans l'unité de cavité intermédiaire atteint une hauteur prédéterminée.
6. 6. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 4, comprenant en outre un clapet anti-retour installé dans un tuyau qui est raccordé à une portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire, et ouvert pour évacuer le gaz au sein de l'unité de cavité intermédiaire lorsque la pression au sein de l'unité de cavité intermédiaire est plus grande que celle au sein de l'enceinte de confinement en raison du caloporteur à travers le tuyau de raccordement.
7. 7. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 6, comprenant en outre un orifice installé dans le tuyau pour limiter une quantité de fluide en écoulement à travers le clapet anti- retour de telle sorte qu'une quantité du caloporteur en écoulement fourni au tuyau d'aspersion est suffisamment garantie.
8. 8. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, comprenant en outre un clapet anti-retour installé dans le tuyau d'aspersion de telle sorte que l'on empêche de la vapeur évacuée dans l'enceinte de confinement ou de l'air d'être introduit à travers le tuyau d'aspersion dans le tuyau de raccordement, le clapet anti-retour étant ouvert dans une direction vers le tuyau d'aspersion de telle sorte que le caloporteur au sein de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion s'écoule à travers le tuyau d'aspersion.
9. 9. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 6 ou 8, dans lequel au moins l'un du clapet anti-retour installé dans le tuyau raccordé à la portion supérieure de l'unité de cavité intermédiaire et du clapet anti-retour installé dans le tuyau d'aspersion est prévu en plusieurs exemplaires pour empêcher le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif de mal fonctionner en raison d'une seule défaillance.
10. 10. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, comprenant en outre au moins une buse d'aspersion raccordée au tuyau d'aspersion pour asperger le caloporteur dans l'enceinte de confinement en la traversant.
11. 11. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, dans lequel l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est installée à une hauteur prédéterminée à l'intérieur de l'enceinte de confinement pour permettre une aspersion du caloporteur due à une colonne d'eau par gravité, et est maintenue dans un état ouvertpour atteindre l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement.
12. 12. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, dans lequel l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est installée à une hauteur prédéterminée à l'extérieur de l'enceinte de confinement de telle sorte qu'il est possible d'asperger le caloporteur grâce à une colonne d'eau par gravité, et une portion supérieure de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est raccordée à l'intérieur de l'enceinte de confinement avec un tuyau pour atteindre l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement.
13. 13. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, comprenant en outre un clapet d'isolement installé dans un tuyau divergeant du tuyau de raccordement, et ouvert et fermé pour empêcher la survenue de l'écoulement du caloporteur depuis l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion en se basant sur un phénomène de rupture de siphon lorsqu'une centrale nucléaire est dans une condition de fonctionnement de centrale normale, lorsque l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est en cours de remplissage avec le caloporteur, ou lorsque l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est en entretien.
14. 14. Circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif selon la revendication 1, comprenant en outre : un tuyau configuré pour raccorder une portion inférieure de l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et le tuyau d'aspersion ; et un clapet d'isolement installé dans le tuyau et ouvert dans le cas d'un non-fonctionnement du circuit lorsqu'un accident se produit.
15. 15. Centrale nucléaire comprenant : un caisson de réacteur ; une enceinte de confinement qui est installée à l'extérieur du caisson de réacteur de telle sorte que l'on empêche une matièreradioactive de se libérer du caisson de réacteur vers l'extérieur de l'enceinte de confinement ; et un circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif, dans laquelle le circuit d'aspersion de l'enceinte de confinement passif inclut : une unité de stockage de caloporteur d'aspersion qui communique avec une enceinte de confinement logeant le caisson de réacteur et maintient l'équilibre de pression entre l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion et l'enceinte de confinement, un tuyau d'aspersion qui est installé au sein de l'enceinte de confinement de telle manière que lorsqu'un accident se produit, un caloporteur fourni par l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion est aspergé dans l'enceinte de confinement à travers le tuyau d'aspersion en raison d'une augmentation de pression au sein du bâtiment de l'enceinte de confinement, et un tuyau de raccordement ayant une extrémité insérée dans l'unité de stockage de caloporteur d'aspersion pour fournir un chemin d'écoulement le long duquel le caloporteur s'écoule, et l'autre extrémité raccordée au tuyau d'aspersion pour fournir le caloporteur de manière passive au tuyau d'aspersion lorsque la pression au sein de l'enceinte de confinement augmente en raison de la survenue d'un accident et qu'un écoulement du caloporteur se produit à l'intérieur.