FR2975214A1 - CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID - Google Patents
CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID Download PDFInfo
- Publication number
- FR2975214A1 FR2975214A1 FR1154019A FR1154019A FR2975214A1 FR 2975214 A1 FR2975214 A1 FR 2975214A1 FR 1154019 A FR1154019 A FR 1154019A FR 1154019 A FR1154019 A FR 1154019A FR 2975214 A1 FR2975214 A1 FR 2975214A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- metal
- concrete
- wall
- enclosure
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 13
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 title claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 3
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013521 mastic Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/08—Vessels characterised by the material; Selection of materials for pressure vessels
- G21C13/093—Concrete vessels
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/0801—Separate fastening elements
- E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
- E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable
- E04F13/0835—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements extending into the back side of the covering elements
- E04F13/0837—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements extending into the back side of the covering elements extending completely through the covering elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/0801—Separate fastening elements
- E04F13/0832—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
- E04F13/0833—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable
- E04F13/0841—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements engaging the outer surface of the covering elements, not extending through the covering
- E04F13/0842—Separate fastening elements without load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements not adjustable the fastening elements engaging the outer surface of the covering elements, not extending through the covering specially adapted for thin sheet-like materials, e.g. sheet-metal or plastics
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F13/00—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings
- E04F13/07—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor
- E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
- E04F13/12—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of metal or with an outer layer of metal or enameled metal
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C11/00—Shielding structurally associated with the reactor
- G21C11/02—Biological shielding ; Neutron or gamma shielding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
L'enceinte selon l'invention comporte une enceinte de sécurité (7) mise en place autour de l'élément-source (1,2) et délimitée par une paroi porteuse en béton (5), équipée d'un revêtement métallique (7). Ce revêtement comporte une membrane métallique, des structures d'ancrage périphérique et des organes d'ancrage intermédiaires répartis à la surface de la membrane métallique. Des moyens répartiteurs de pression sont solidarisés avec des tiges de fixation ancrées dans le béton.The enclosure according to the invention comprises a safety enclosure (7) placed around the source element (1, 2) and delimited by a concrete supporting wall (5), equipped with a metal coating (7). ). This coating comprises a metal membrane, peripheral anchoring structures and intermediate anchoring members distributed on the surface of the metal membrane. Pressure distribution means are secured with fixing rods anchored in the concrete.
Description
La présente invention concerne une enceinte de confinement associée à un élément-source susceptible de générer une émission fluide contaminante en cas de disfonctionnement. Une telle enceinte se révèle être une nécessité absolue lorsque l'élément susceptible de générer une émission contaminante est un réacteur nucléaire, l'émission fluide étant dans ce cas un flux gazeux radioactif, par exemple un flux de vapeur provenant du circuit de refroidissement primaire du réacteur. The present invention relates to a containment chamber associated with a source element capable of generating a contaminating fluid emission in the event of malfunction. Such an enclosure proves to be an absolute necessity when the element capable of generating a contaminating emission is a nuclear reactor, the fluid emission being in this case a radioactive gas stream, for example a stream of vapor coming from the primary cooling circuit of the reactor. reactor.
On sait, en effet, que le coeur du réacteur produit une quantité de chaleur importante, qui est transportée par un fluide caloporteur primaire en direction d'un échangeur thermique, où les calories sont transférées au fluide d'un circuit de refroidissement secondaire situé à l'extérieur de la zone où règne un fort niveau de radiation. La zone à forte irradiation peut, en cas d'incident de fonctionnement, donner naissance à des fuites de matériaux radioactifs et elle est, en conséquence, mise en place dans une enceinte de confinement destinée à bloquer ou freiner le passage de matériaux irradiés vers l'atmosphère extérieure où se trouve le circuit de refroidissement secondaire ainsi que les autres organes assurant la récupération de l'énergie thermique et sa transformation en énergie mécanique. It is known, in fact, that the reactor core produces a large amount of heat, which is transported by a primary heat transfer fluid towards a heat exchanger, where the calories are transferred to the fluid of a secondary cooling circuit located at outside the area where there is a high level of radiation. The high-irradiation zone can, in the event of an operating incident, give rise to leaks of radioactive materials and is therefore placed in a containment chamber intended to block or brake the passage of irradiated materials to the environment. external atmosphere where the secondary cooling circuit is located as well as the other organs ensuring the recovery of thermal energy and its transformation into mechanical energy.
L'enceinte de confinement est traversée par les conduits d'entrée et de sortie de l'échangeur thermique ; elle est, de façon connue, constituée d'au moins une, et souvent deux, enceinte(s) de sécurité, dont les parois sont réalisées en béton. The containment chamber is traversed by the inlet and outlet ducts of the heat exchanger; it is, in known manner, consisting of at least one, and often two, enclosure (s) security, whose walls are made of concrete.
L'une des difficultés que l'on rencontre dans la réalisation de ces enceintes de sécurité est que les parois de béton ne sont pas d'une étanchéité suffisante et peuvent, notamment, laisser diffuser de la vapeur radioactive provenant d'une fuite du circuit primaire de refroidissement. On a donc déjà proposé de recouvrir la face interne de la paroi en béton d'une enceinte de sécurité avec un revêtement composite comportant une résine époxy armée de fibres de verre. Un tel revêtement améliore effectivement les qualités de barrière de l'enceinte de sécurité qui le porte, mais on a constaté qu'il se détériorait au cours du temps, notamment en raison des conditions de température et de pression auxquelles il est soumis au cours du fonctionnement du réacteur : la température est élevée, notamment pour l'enceinte de sécurité primaire, et les phases de chargement ou rechargement du réacteur impliquent évidemment que la température et la pression ne sont pas constantes au cours du temps. Or, en France, pour les centrales nucléaires de 1300 et 1450 MW, le décret d'autorisation de création fixe la limite admissible du taux de fuite de l'enceinte de sécurité primaire en situation d'accident à 1,5% par jour de la masse de gaz contenu dans l'enceinte de sécurité primaire. Selon un mode de réalisation, l'invention fournit une enceinte de confinement pour un élément-source susceptible de générer une émission fluide contaminante, ladite enceinte de confinement comportant une enceinte de sécurité mise en place autour dudit élément-source pour isoler ledit élément de l'atmosphère extérieure, ladite enceinte de sécurité étant délimitée par une paroi porteuse en béton, qui comporte un revêtement disposé du côté de ladite paroi où se trouve ledit élément-source et destiné à limiter la diffusion dans l'atmosphère extérieure d'un éventuel débit de fuite contaminante en provenance dudit élément-source, caractérisée en ce que ledit revêtement comporte : - une membrane métallique recouvrant au moins une partie de ladite paroi en béton ; - des structures d'ancrage périphérique agencées à la périphérie de ladite membrane métallique pour ancrer les bords de ladite membrane métallique à la paroi en béton ; - des organes d'ancrage intermédiaires répartis à la surface de la membrane métallique, chaque organe d'ancrage intermédiaire comportant : - d'une part, une tige de fixation fixée dans la paroi en béton de manière à faire saillie sur la surface de ladite paroi en direction de l'élément, chaque tige traversant la membrane métallique par un perçage prévu au travers de ladite membrane, et, - d'autre part, un moyen répartiteur de pression, qui est solidarisé de façon étanche avec sa tige de fixation associée et qui s'appuie, de façon étanche, sur une zone de la membrane métallique, de manière à maintenir contre la paroi en béton une portion correspondante de la membrane métallique. Comme il a été exposé précédemment, l'élément susceptible de générer une émission fluide contaminante peut être un réacteur nucléaire, l'émission fluide étant alors un flux gazeux radioactif, par exemple un flux de vapeur issu du circuit de refroidissement primaire du réacteur. L'enceinte de confinement comporte avantageusement deux enceintes de sécurité, une enceinte primaire située au voisinage de l'élément-source et une enceinte secondaire située au voisinage de l'atmosphère extérieur ; les structures constituant les deux enceintes de sécurité peuvent être identiques ; mais il est également possible qu'une seule des deux enceintes de sécurité ait un revêtement métallique, dont la structure comporte une membrane métallique comme précédemment indiqué, l'autre comportant seulement, sur une paroi en béton, un revêtement constitué par une couche de résine époxy renforcée de fibres de verre ; dans un tel cas, on préfère que l'enceinte de sécurité qui comporte un revêtement métallique soit l'enceinte primaire. One of the difficulties encountered in the production of these safety enclosures is that the concrete walls are not sufficiently sealed and may, in particular, let radioactive vapor escape from a leak in the circuit. primary cooling. It has therefore already been proposed to cover the inner face of the concrete wall of a safety enclosure with a composite coating comprising a fiberglass-reinforced epoxy resin. Such a coating effectively improves the barrier qualities of the security enclosure that carries it, but it has been found that it deteriorates over time, in particular because of the temperature and pressure conditions to which it is subjected during the course of time. operation of the reactor: the temperature is high, especially for the primary safety enclosure, and the loading or recharging phases of the reactor obviously imply that the temperature and pressure are not constant over time. However, in France, for nuclear power plants of 1300 and 1450 MW, the creation authorization decree sets the permissible limit of the leakage rate of the primary safety enclosure in case of accident to 1.5% per day of the mass of gas contained in the primary safety cabinet. According to one embodiment, the invention provides a confinement enclosure for a source element capable of generating a contaminant fluid emission, said confinement enclosure comprising a security enclosure placed around said source element to isolate said element from the source element. external atmosphere, said safety enclosure being delimited by a concrete carrying wall, which comprises a coating disposed on the side of said wall where said source element is located and intended to limit the diffusion into the outside atmosphere of a possible flow rate contaminant leakage from said source element, characterized in that said coating comprises: - a metal membrane covering at least a portion of said concrete wall; - Perimeter anchoring structures arranged at the periphery of said metal membrane for anchoring the edges of said metal membrane to the concrete wall; - Intermediate anchor members distributed on the surface of the metal membrane, each intermediate anchoring member comprising: - firstly, a fixing rod fixed in the concrete wall so as to project on the surface of said wall in the direction of the element, each rod passing through the metal membrane by a bore provided through said membrane, and - secondly, a pressure distribution means, which is sealed with its associated fixing rod and which rests, sealingly, on an area of the metal membrane, so as to maintain against the concrete wall a corresponding portion of the metal membrane. As has been explained above, the element capable of generating a contaminant fluid emission may be a nuclear reactor, the fluid emission then being a radioactive gas stream, for example a stream of steam from the primary cooling circuit of the reactor. The containment enclosure advantageously comprises two safety enclosures, a primary enclosure located in the vicinity of the source element and a secondary enclosure located in the vicinity of the external atmosphere; the structures constituting the two security enclosures may be identical; but it is also possible that only one of the two safety enclosures has a metal coating, whose structure comprises a metal membrane as previously indicated, the other comprising only, on a concrete wall, a coating consisting of a layer of resin epoxy reinforced with glass fibers; in such a case, it is preferred that the security enclosure which comprises a metal coating is the primary enclosure.
On peut prévoir que le béton des parois en béton de l'enceinte de confinement soit un béton précontraint ayant une armature métallique. Avantageusement l'étanchéité au niveau de tiges de fixation et des moyens répartiteurs de pression est obtenue par soudure. De préférence, entre deux moyens répartiteurs de pression adjacents, la membrane comporte des gaufrages lui conférant une souplesse mécanique entre deux organes d'ancrage intermédiaires. On peut prévoir qu'une structure d'ancrage périphérique soit réalisée en soudant un bord de membrane sur une bande de plat métallique positionnée contre la paroi en béton avec interposition d'un mastic, le maintien du plat métallique étant assuré par un profilé fixé sur la paroi en béton par des tiges de fixation ancrées dans le béton de la paroi. Dans les zones où la paroi en béton laisse passer les conduits requis pour le fonctionnement normal de l'élément source, la membrane métallique est supprimée et les bords définissant la zone de suppression sont fixés à la paroi par une structure d'ancrage périphérique telle que ci-dessus définie. On préfère que le revêtement formé par une membrane métallique soit constitué, pour la majeure partie de sa surface, par l'assemblage d'une pluralité de tôles rectangulaires soudées entre elles à recouvrement ; les tôles soudées entre elles sont avantageusement des tôles d'acier inoxydable. The concrete walls of the containment structure may be prestressed concrete having a metal reinforcement. Advantageously, the sealing at the level of fixing rods and pressure distribution means is obtained by welding. Preferably, between two adjacent pressure distributing means, the membrane comprises embossings giving it a mechanical flexibility between two intermediate anchoring members. It can be provided that a peripheral anchoring structure is made by welding a membrane edge on a strip of metal plate positioned against the concrete wall with the interposition of a sealant, the maintenance of the metal plate being provided by a profile fixed on the concrete wall by fixing rods anchored in the concrete of the wall. In areas where the concrete wall passes the ducts required for normal operation of the source element, the metal membrane is removed and the edges defining the suppression zone are fixed to the wall by a peripheral anchoring structure such that above defined. It is preferred that the coating formed by a metal membrane is constituted, for the greater part of its surface, by the assembly of a plurality of rectangular sheets welded together; the sheets welded together are preferably stainless steel sheets.
L'invention a également pour objet un procédé pour revêtir un élément-source, susceptible de générer une émission fluide contaminante, d'une enceinte de confinement telle que ci-dessus définie, dans lequel : - on fixe, sur la paroi porteuse en béton d'une enceinte de sécurité destinée à recevoir un revêtement métallique, des tiges de fixation faisant saillie sur la surface de ladite paroi, en direction de l'élément-source ; - on perce, aux emplacements des tiges de fixation, la membrane métallique destinée à constituer ledit revêtement métallique ; - on applique la membrane métallique sur la portion de paroi en béton destinée à recevoir la zone de membrane métallique préalablement percée, les tiges de fixation traversant ladite membrane métallique par les perçages de ladite membrane ; - on ancre les bords de la membrane métallique à la paroi en béton au moyen d'une structure d'ancrage périphérique ; et - on solidarise de façon étanche un moyen répartiteur de pression sur chaque tige de fixation, ledit moyen s'appuyant de façon étanche sur une zone de la membrane métallique, de manière à maintenir contre la paroi en béton une portion correspondante de la membrane métallique. Dans un mode préféré de mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini, l'enceinte de sécurité destinée à recevoir The subject of the invention is also a process for coating a source element, capable of generating a contaminant fluid emission, with a confinement enclosure as defined above, in which: it is fixed on the concrete supporting wall a security enclosure for receiving a metal coating, fastening rods projecting from the surface of said wall towards the source element; the metal diaphragm intended to constitute said metal coating is pierced at the locations of the fixing rods; - The metal membrane is applied to the concrete wall portion for receiving the previously pierced metal membrane area, the fastening rods passing through said metal membrane by the holes of said membrane; anchoring the edges of the metal membrane to the concrete wall by means of a peripheral anchoring structure; and sealing a pressure distribution means on each fixing rod, said means sealingly pressing against an area of the metal membrane, so as to hold against the concrete wall a corresponding portion of the metal membrane; . In a preferred embodiment of the method defined above, the security enclosure for receiving
un revêtement métallique comporte une paroi porteuse en béton ayant une armature métallique, auquel cas, avant la mise en place des tiges de fixation, on scanne ladite paroi en béton pour définir la position des fers de l'armature dans la paroi en béton et éviter leur contact avec les tiges de fixation. Dans un tel procédé, on peut prévoir que, pour ancrer les bords de la membrane métallique sur la paroi en béton, on met en place, au niveau desdits bords, un mastic que l'on recouvre d'une bande de plat métallique et on assure le maintien du plat au moyen d'un profilé métallique fixé sur la paroi de béton par des tiges de fixation ancrées dans le béton. Une idée à la base de l'invention est de mettre en place des revêtements métalliques sur les faces internes des parois porteuses en béton pour maintenir dans le temps les propriétés d'étanchéité de l'enceinte de sécurité primaire et pour intégrer les exigences normatives de comportement dans des situations d'accident grave. a metallic coating comprises a concrete supporting wall having a metal reinforcement, in which case, before the establishment of the fixing rods, said concrete wall is scanned to define the position of the reinforcing bars in the concrete wall and to avoid their contact with the fixing rods. In such a method, it can be provided that, in order to anchor the edges of the metal membrane on the concrete wall, at the level of said edges, a putty is placed which is covered with a strip of metal plate and ensures the maintenance of the dish by means of a metal profile fixed on the concrete wall by fixing rods anchored in the concrete. An idea underlying the invention is to set up metal coatings on the inner faces of the concrete load-bearing walls to maintain the sealing properties of the primary safety enclosure over time and to integrate the normative requirements of behavior in serious accident situations.
Certains aspects de l'invention partent du constat que, dès lors, une difficulté est due au fait qu'il faut assurer un parfait maintien en position du revêtement métallique sur la paroi porteuse de béton de l'enceinte de sécurité. Cette difficulté provient essentiellement du fait que le revêtement est soumis, au moment du chargement ou du rechargement du réacteur en matériau fissile, à une dépression qui tend à séparer le revêtement métallique de la paroi porteuse en béton. Certains aspects de l'invention sont fondés sur l'idée de proposer un mode de fixation de revêtement métallique grâce auquel le bon état du revêtement métallique permet d'assurer de façon permanente l'étanchéité des enceintes de sécurité vis-à-vis d'un flux de fuite radioactif provenant d'un disfonctionnement du réacteur. Bien entendu, compte tenu de l'importance extrême du confinement des matières radioactives en cas de disfonctionnement, des modes de réalisation de l'invention permettent aussi, comme le prévoient certains textes normatifs, d'utiliser une enceinte de confinement constituée de deux enceintes de sécurité, l'une primaire au voisinage de l'élément-source radioactif et l'autre secondaire au voisinage de l'atmosphère extérieure, ces deux enceintes de sécurité ajoutant leurs effets en série pour améliorer le résultat final. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation et de mise en oeuvre représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin : la figure 1 représente schématiquement une enceinte de confinement selon un mode de réalisation de l'invention comportant deux enceintes de sécurité, cette enceinte de confinement étant associée à un réacteur nucléaire à eau pressurisée ; - la figure 2 représente schématiquement le mode de fixation d'une membrane métallique sur la paroi porteuse en béton de l'enceinte de sécurité la plus proche du coeur du réacteur nucléaire ; - la figure 3 représente un agrandissement de la loupe A de la figure 2. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 un réacteur nucléaire à eau pressurisée, dont le circuit primaire de refroidissement 2 passe dans un échangeur thermique 3. L'échangeur 3 comporte un circuit secondaire de refroidissement dont l'entrée 4a conduit le fluide caloporteur secondaire à l'échangeur 3 alors que la sortie 4b evacue ce fluide caloporteur secondaire en direction des organes qui vont permettre la transformation de l'énergie thermique en énergie mécanique, lesdits organes n'étant pas représentés sur le dessin. La zone à forte radioactivité est constituée par le réacteur 1 lui-même et le circuit de refroidissement 2. Si un disfonctionnement intervient dans cette zone, il peut y avoir émission d'un fluide gazeux radioactif, notamment de vapeur d'eau radioactive et c'est la raison pour laquelle les normes ont prévu d'imposer le confinement des éléments-source radioactifs 1 et 2 vis-à-vis de l'extérieur. On prévoit donc une enceinte de confinement constituée de deux enceintes de sécurité 5 et 6. L'enceinte de sécurité primaire 5 est celle, qui recouvre directement les éléments-source 1 et 2, qui peuvent générer un danger pour la sécurité. L'enceinte de sécurité secondaire 6 recouvre l'enceinte de sécurité primaire 5. Some aspects of the invention start from the observation that, therefore, a difficulty is due to the fact that it is necessary to ensure a perfect holding in position of the metal coating on the concrete carrying wall of the security enclosure. This difficulty stems essentially from the fact that the coating is subjected, at the time of loading or reloading of the fissile material reactor, to a vacuum which tends to separate the metal coating from the concrete supporting wall. Certain aspects of the invention are based on the idea of proposing a method of fixing a metallic coating by means of which the good state of the metallic coating makes it possible to permanently seal the security enclosures with respect to a radioactive leakage flow from a malfunction of the reactor. Of course, given the extreme importance of the confinement of radioactive materials in the event of malfunction, embodiments of the invention also make it possible, as provided by certain normative texts, to use a containment enclosure consisting of two enclosures safety, one primary in the vicinity of the radioactive source element and the other secondary in the vicinity of the external atmosphere, these two safety enclosures adding their effects in series to improve the final result. To better understand the object of the invention will now be described, by way of purely illustrative and non-limiting example, an embodiment and implementation shown in the accompanying drawing. In this drawing: FIG. 1 diagrammatically represents a confinement enclosure according to one embodiment of the invention comprising two safety enclosures, this confinement enclosure being associated with a pressurized water nuclear reactor; FIG. 2 diagrammatically represents the method of fixing a metal membrane on the concrete carrying wall of the safety enclosure closest to the core of the nuclear reactor; FIG. 3 represents an enlargement of the magnifying glass A of FIG. 2. Referring to the drawing, it can be seen that 1 has designated a pressurized water nuclear reactor, the primary cooling circuit 2 of which passes through a heat exchanger. 3. The heat exchanger 3 comprises a secondary cooling circuit whose input 4a leads the secondary heat transfer fluid to the exchanger 3 while the outlet 4b evacuates secondary heat transfer fluid towards the organs that will allow the transformation of the thermal energy in mechanical energy, said members not being shown in the drawing. The zone with high radioactivity is constituted by the reactor 1 itself and the cooling circuit 2. If a malfunction occurs in this zone, there may be emission of a radioactive gaseous fluid, especially radioactive water vapor and c This is why the standards have made it possible to impose the confinement of radioactive source elements 1 and 2 vis-à-vis the outside. There is therefore provided a containment enclosure consisting of two safety enclosures 5 and 6. The primary safety enclosure 5 is that which directly covers the source elements 1 and 2, which can generate a safety hazard. The secondary safety enclosure 6 covers the primary safety enclosure 5.
Les effets de confinement des enceintes de sécurité 5 et 6 interviennent donc en série et s'ajoutent pour obtenir la sécurité générée par l'enceinte de confinement. Les deux enceintes de sécurité 5 et 6 sont constituées chacune d'une paroi porteuse en béton précontraint comportant une armature métallique intérieure ; mais, étant donné que le béton ne constitue pas une barrière parfaitement étanche au gaz, on a prévu que chaque enceinte de sécurité comporte, sur sa face en regard avec l'élément-source 1 et 2, un revêtement permettant de constituer un blocage, ou au moins un freinage, de la diffusion d'un flux accidentel radioactif depuis l'élément-source 1 et 2 vers l'extérieur. The confinement effects of the safety enclosures 5 and 6 therefore occur in series and are added to obtain the security generated by the containment enclosure. The two safety enclosures 5 and 6 each consist of a prestressed concrete support wall comprising an inner metal frame; but, since the concrete does not constitute a perfectly gas-tight barrier, it has been provided that each safety enclosure has, on its side opposite the source element 1 and 2, a coating making it possible to constitute a blockage, or at least a braking, the diffusion of a radioactive accidental flow from the source element 1 and 2 to the outside.
Dans la réalisation décrite, le revêtement de l'enceinte de sécurité primaire 5 est un revêtement métallique désigné par 7 dans son ensemble, alors que le revêtement interne de l'enceinte de sécurité secondaire 6 est un revêtement de résine époxy renforcée par des fibres de verre. Le revêtement 8 correspond à l'état de la technique et ne sera pas décrit plus avant. La réalisation représentée sur les figures 2 et 3, permet la mise en place d'un revêtement métallique 7 et son maintien sur la paroi porteuse en béton malgré les variations de pression à l'intérieur de l'enceinte de sécurité primaire. On rappelle que ces variations sont dues au fait que le chargement ou rechargement du réacteur en matériau fissile s'effectue en dépression. In the embodiment described, the coating of the primary safety enclosure 5 is a metal coating designated by 7 as a whole, while the internal lining of the secondary safety enclosure 6 is a coating of epoxy resin reinforced with glass. The coating 8 corresponds to the state of the art and will not be described further. The embodiment shown in Figures 2 and 3, allows the establishment of a metal coating 7 and its holding on the concrete carrier wall despite the pressure variations inside the primary safety enclosure. It is recalled that these variations are due to the fact that the loading or reloading of the reactor of fissile material takes place in depression.
La figure 2 représente schématiquement en coupe la structure du revêtement métallique. Ce revêtement est constitué par une membrane métallique 7 d'acier inoxydable comportant des gaufrages 9. La membrane 7 est accrochée sur la face interne du béton de l'enceinte de sécurité primaire 5 au moyen de tiges de fixation 10 ancrées dans le béton. La tête 11 de ces tiges de fixation 10 fait saillie par rapport à la paroi porteuse 5 et maintient un moyen répartiteur de pression 12, qui a, par exemple, la forme d'une coupelle conique traversée selon son axe par la tige de fixation 10 ; cette coupelle 12 est appuyée par la tête 11 contre la membrane métallique 7. Pour assurer l'étanchéité de ce système de maintien de la membrane métallique 7 contre la paroi en béton 5, on prévoit de souder la tête 11 sur la coupelle 12 après la mise en place de la tige de fixation 10. Et après cette mise en place, il est également possible de souder la périphérie de la coupelle 12 sur la membrane métallique 7. De la sorte, si l'espace intérieur de l'enceinte de sécurité 5 se trouve en dépression, la membrane métallique 7 est parfaitement retenue sur la paroi porteuse en béton. On prévoit que les systèmes de rétention 10, 11 et 12 soient régulièrement répartis sur toute la surface du revêtement métallique. Il est clair que la membrane métallique utilisée doit nécessairement être percée préalablement à l'endroit où l'on désire mettre en place une tige de fixation 10. Cette membrane métallique est constituée de tôles soudées entre elles à recouvrement. Les gaufrages 9 sont positionnés entre les perçages correspondant aux tiges de fixation 10 : ils permettent de donner une souplesse de déformation pour la membrane métallique 7, qui est soumise à des variations de température importantes et doit, en conséquence, pouvoir se dilater et se contracter entre les points fixes que constituent les tiges de fixation 10. Les bords libres de la membrane métallique 7 doivent également être fixés de façon étanche sur la paroi en béton 5. Il convient d'ailleurs de remarquer qu'une zone de la paroi porteuse en béton ne sera pas aussi aisément protégée que les autres, puisque la membrane métallique 7 devra être traversée par les conduits 4a, 4b du circuit secondaire de refroidissement. Toutes les zones de bordure de la membrane métallique 7 sont maintenues de façon étanche sur la paroi en béton de l'enceinte de sécurité 5 par le dispositif qui est entouré par la loupe A de la figure 2 et qui est représenté en détail sur la figure 3. Au niveau de la bordure de la membrane métallique 7, on a mis en place une bande de plat métallique 13, qui s'appuie sur le béton de l'enceinte de sécurité 5 par un boudin de mastic 14. Le plat métallique 13 est maintenu Figure 2 shows schematically in section the structure of the metal coating. This coating is constituted by a metal membrane 7 of stainless steel having embossings 9. The membrane 7 is attached to the inner face of the concrete of the primary safety enclosure 5 by means of fixing rods 10 anchored in the concrete. The head 11 of these fixing rods 10 protrudes with respect to the supporting wall 5 and maintains a pressure distribution means 12, which has, for example, the shape of a conical cup traversed along its axis by the fixing rod 10 ; this cup 12 is supported by the head 11 against the metal membrane 7. In order to seal this system for holding the metal membrane 7 against the concrete wall 5, it is intended to weld the head 11 on the cup 12 after the establishment of the fixing rod 10. And after this implementation, it is also possible to weld the periphery of the cup 12 on the metal membrane 7. In this way, if the interior space of the security enclosure 5 is in depression, the metal membrane 7 is perfectly retained on the concrete carrier wall. Retention systems 10, 11 and 12 are expected to be evenly distributed over the entire surface of the metal coating. It is clear that the metal membrane used must necessarily be pierced before the place where it is desired to set up a fastening rod 10. This metal membrane consists of sheets welded together overlap. The embossings 9 are positioned between the holes corresponding to the fixing rods 10: they make it possible to give a deformation flexibility for the metal membrane 7, which is subjected to significant temperature variations and must consequently be able to expand and contract. between the fixed points that constitute the fixing rods 10. The free edges of the metal membrane 7 must also be sealed to the concrete wall 5. It should also be noted that a zone of the supporting wall in concrete will not be as easily protected as the others, since the metal membrane 7 must be traversed by the ducts 4a, 4b of the secondary cooling circuit. All the edge regions of the metal membrane 7 are held tightly on the concrete wall of the security enclosure 5 by the device which is surrounded by the magnifying glass A of FIG. 2 and which is shown in detail in FIG. 3. At the level of the edge of the metal membrane 7, a strip of metal plate 13 has been put in place, which is supported on the concrete of the safety enclosure 5 by a bead of putty 14. The metal plate 13 is maintained
sur le béton au moyen d'un profilé métallique 15 fixé sur le béton par une tige de fixation 10a ancree dans le béton ; la tige de fixation 10a a une tête 11a, qui s'appuie sur le profilé 15 et le maintient sur la paroi porteuse 5. Pour assurer l'étanchéité, on effectue une soudure 16 à recouvrement entre la membrane métallique 7 et la bande de plat métallique 13. Les tiges de fixation 10a et 11a sont analogues aux tiges de fixation 10 et 11 et sont réparties tout le long des bords de la membrane métallique 7. Il est clair que la mise en place du revêtement métallique, qui vient d'être décrit, doit être faite à un moment où le réacteur nucléaire n'est pas en activité. Pour la mise en place d'un revêtement métallique du type de celui qui vient d'être décrit, on commence par scanner la paroi porteuse en béton 5 pour définir la position des fers de l'armature dans la paroi, puis on pose les tiges de fixation 10, 10a dans leurs emplacements d'ancrage. On pré-positionne les tôles métalliques du revêtement métallique et on marque sur les tôles la position des tiges de fixation 10 ; on procède ensuite au poinçonnage des tôles pour obtenir les perçages, qui seront traversés par les tiges de fixation 10 ; on positionne ensuite, sur la face de la membrane métallique 7 qui viendra en vis-à- vis de la paroi porteuse en béton 5, les bandes de plat 13 et les boudins de mastic 14 ; après quoi, on met en place la membrane métallique 7 sur l'ensemble des tiges de fixation 10. On verrouille la membrane en position finale par mise en place des têtes 11 sur les tiges de fixation 10. Le long des bords de la membrane métallique 7, on positionne les tiges de fixation 10a et les profilés on the concrete by means of a metal profile 15 fixed on the concrete by a fixing rod 10a anchored in the concrete; the fixing rod 10a has a head 11a, which rests on the profile 15 and holds it on the carrier wall 5. To ensure the seal, a weld 16 is made between the metal membrane 7 and the flat strip 13. The fixing rods 10a and 11a are similar to the fixing rods 10 and 11 and are distributed all along the edges of the metal membrane 7. It is clear that the introduction of the metal coating, which has just been described, must be made at a time when the nuclear reactor is not in operation. For the installation of a metallic coating of the type just described, the concrete bearing wall 5 is first scanned to define the position of the reinforcing bars in the wall, and then the rods are laid down. fixing 10, 10a in their anchoring locations. Prepositioning the metal sheets of the metal coating and marking on the sheets the position of the fixing rods 10; the sheets are then punched to obtain the bores, which will be traversed by the fixing rods 10; is then positioned on the face of the metal membrane 7 which will face the concrete carrier wall 5, the flat strips 13 and mastic flanges 14; after which, the metal membrane 7 is put in place on all the fixing rods 10. The membrane is locked in its final position by placing the heads 11 on the fixing rods 10. Along the edges of the metal membrane 7, positioning the fixing rods 10a and the profiles
métalliques 15 et on verrouille les bords de la membrane métallique 7 par mise en place des têtes 11a. Il est clair qu'une enceinte de confinement du type de celle qui vient d'être décrite, permet une amélioration considérable de la sécurité en cas de disfonctionnement du réacteur nucléaire 1 et/ou du circuit primaire de refroidissement 2. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini « un » ou « une » pour un élément ou une étape n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments ou étapes. Plusieurs moyens ou modules peuvent être représentés par un même élément matériel. Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication. metal 15 and the edges of the metal membrane 7 are locked by placing the heads 11a. It is clear that a containment enclosure of the type just described, allows a considerable improvement in safety in case of malfunction of the nuclear reactor 1 and / or the primary cooling circuit 2. Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is obvious that it is not limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if they fall within the scope of the invention. The use of the verb "to include", "to understand" or "to include" and its conjugated forms does not exclude the presence of other elements or steps other than those set out in a claim. The use of the indefinite article "a" or "an" for an element or a step does not exclude, unless otherwise stated, the presence of a plurality of such elements or steps. Several means or modules can be represented by the same hardware element. In the claims, any reference sign in parentheses can not be interpreted as a limitation of the claim.
Claims (13)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1154019A FR2975214B1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID |
| PCT/FR2012/050930 WO2012153032A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-04-26 | Containment for a source element liable to generate a fluid contaminant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1154019A FR2975214B1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2975214A1 true FR2975214A1 (en) | 2012-11-16 |
| FR2975214B1 FR2975214B1 (en) | 2013-06-28 |
Family
ID=46201685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1154019A Active FR2975214B1 (en) | 2011-05-10 | 2011-05-10 | CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2975214B1 (en) |
| WO (1) | WO2012153032A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2047140A5 (en) * | 1969-05-03 | 1971-03-12 | Krupp Gmbh | |
| FR2158955A5 (en) * | 1971-10-26 | 1973-06-15 | Technigaz | |
| FR2362777A1 (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | COATING TANK AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
| DE3137999A1 (en) * | 1981-09-24 | 1983-03-31 | Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln | Method for fastening metal plates on highly reinforced concrete walls, ceilings or floors |
| DE19606678A1 (en) * | 1995-02-22 | 1996-08-29 | Adisa Serv & Entw Ab | Lining of containment sumps for single walled domestic oil tanks |
-
2011
- 2011-05-10 FR FR1154019A patent/FR2975214B1/en active Active
-
2012
- 2012-04-26 WO PCT/FR2012/050930 patent/WO2012153032A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2047140A5 (en) * | 1969-05-03 | 1971-03-12 | Krupp Gmbh | |
| FR2158955A5 (en) * | 1971-10-26 | 1973-06-15 | Technigaz | |
| FR2362777A1 (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | COATING TANK AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
| DE3137999A1 (en) * | 1981-09-24 | 1983-03-31 | Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln | Method for fastening metal plates on highly reinforced concrete walls, ceilings or floors |
| DE19606678A1 (en) * | 1995-02-22 | 1996-08-29 | Adisa Serv & Entw Ab | Lining of containment sumps for single walled domestic oil tanks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012153032A1 (en) | 2012-11-15 |
| FR2975214B1 (en) | 2013-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR3002514A1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING A SEALED AND THERMALLY INSULATING BARRIER FOR A STORAGE TANK | |
| FR2975214A1 (en) | CONFINEMENT ENCLOSURE FOR A SOURCE-ELEMENT CAPABLE OF GENERATING A CONTAMINANT FLUID | |
| EP0055963B1 (en) | Liquid metal cooled nuclear reactor comprising a main vessel cooled at the bottom | |
| EP0015191A1 (en) | Heat exchanger | |
| EP0609146B1 (en) | Underground reservoirs having a sole leak-proof tank for holding for example a liquefied gas, and the arrangement of such reservoirs | |
| EP0049197B1 (en) | Device for the heat insulation of the upper region of the ring-shaped space between the main container and the safety container of a nuclear reactor | |
| EP0612077B1 (en) | Confinement and wall-cover structure, of the external surface of the cover of a nuclear reactor pressure vessel | |
| EP2684146B1 (en) | Method to estimate the tightness of a gasket | |
| FR3023975A1 (en) | THERMAL INTERFACE DEVICE WITH MICROPOROUS SEAL CAPABLE OF PREVENTING MIGRATION OF THERMAL GREASE | |
| EP2325847B1 (en) | Method for securing and confining the junction plane of a nuclear reactor vessel and sealing gasket for implementing said method | |
| FR3040234B1 (en) | ASSEMBLY FOR RNR-NA TYPE NUCLEAR REACTOR, HAVING A BOX PROVIDED WITH ENHANCED STIFFNESS SPACER PLATES | |
| EP4096905A1 (en) | Flexible heating mat for preforming or consolidating composite parts | |
| EP3990818A1 (en) | Method for manufacturing a corner structure for a tank | |
| EP0173602A1 (en) | Emergency heat exchanger for cooling the primary fluid of a nuclear reactor, and method of assembling this heat exchanger | |
| EP0156689B1 (en) | Fast nuclear reactor with suspended main vessel and lid | |
| EP0021919B1 (en) | Fixing and sealing device for the cooling plates of a blast furnace | |
| FR2693147A1 (en) | Repair of sandwich type composite material parts partic. aircraft radomes - with hot cured patch gas cooling element around repair area to prevent accelerated ageing of undamaged areas | |
| EP2715244A1 (en) | Longer life solar power plant receiver | |
| EP4073431A1 (en) | Radiant heating element with free end | |
| FR2701765A1 (en) | Modular wall element of an enclosure for covering a container and in particular the cover of a nuclear reactor vessel. | |
| WO2019110641A1 (en) | Storage basket for storing or transporting nuclear materials | |
| FR3053519A1 (en) | METHOD FOR FORMING AND INSTALLING IN SITU A DOUBLE TUBING OF A SUBTERRANEAN RADIOACTIVE WASTE STORAGE ALVEOLE | |
| FR2554270A1 (en) | DEVICE FOR THERMALLY PROTECTING A COMPONENT OF A FAST NEUTRON NUCLEAR REACTOR | |
| FR3090464A1 (en) | Method of manufacturing a part made of composite material | |
| FR3047601A1 (en) | FALSE COVER FOR NUCLEAR WAFER, EASY HANDLING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| CJ | Change in legal form |
Effective date: 20151022 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |