Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les réacteurs à eau pressurée ou REP sont les réacteurs nucléaires les plus répandus à travers le monde. Dans le circuit primaire de ce type d’équipements, l’eau légère, utilisée comme fluide caloporteur et modérateur, récupère la chaleur produite par le cœur. Les constructeurs de ces réacteurs doivent apporter la preuve que leurs appareils sont conformes aux spécifications attendues. Ces exigences sont préalablement établies pour chaque composant mécanique, conformément à la réglementation, en vue de satisfaire non seulement aux situations normales de fonctionnement, mais aussi aux situations exceptionnelles et accidentelles. Les équipements du circuit primaire principal sont soumis à des déformations excessives de fatigue et de corrosion, qui sont les conséquences de l’évolution de leurs caractéristiques à fortes températures et sous l’effet du rayonnement neutronique.
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Pressurized water reactors (PWR) constitute the largest majority of nuclear reactors worldwide. Within the primary circuit of such equipment, light water used as a heat transport and moderator medium collects the heat which is produced by the heart. The constructors of such reactors have to provide evidence that their equipment meet the required specifications. These requirements are pre-defined for each mechanical component in compliance with the regulation in order to meet not only normal operating situations but also exceptional or accidental ones. The equipment components of the main primary circuit are submitted to intense stress and corrosion deformations which are the consequences of the evolution of their characteristics under high temperatures and neutron radiation.
Auteur(s)
-
Daniel DESTRE : Adjoint du chef de département, Générateurs de Vapeurs, Échangeurs et Réservoirs, AREVA NP
-
Jean-Pierre IZARD : Département des composants primaires, AREVA E
INTRODUCTION
Les équipements primaires du réacteur à eau ordinaire sous pression REP comprennent :
-
la cuve ;
-
les équipements internes constitués de deux sous-ensembles : les internes inférieurs et les internes supérieurs ;
-
les grappes de contrôle et leurs mécanismes de commande ;
-
les générateurs de vapeur ;
-
les tuyauteries primaires ;
-
les groupes motopompes primaires ;
-
le pressuriseur et les dispositifs de réglage de la pression et de protection contre les surpressions.
Les constructeurs d'équipements primaires sont parvenus à des conceptions voisines ; aussi nous limiterons-nous à une description des réalisations et pratiques de l'industrie française ; les différences les plus notables que l'on peut relever à l'étranger sont toutefois signalées.
Compte tenu de l'importance de ces équipements pour la sûreté, leur conception, leurs matériaux de construction, leur fabrication et les contrôles associés doivent être conformes aux règles du recueil des règles de conception et de construction des matériels mécaniques des REP, (RCC-M) applicables aux matériels de classe I.
La spécification d'équipement, établie pour chacun d'eux, préalablement à leur construction, définit notamment les conditions de service, en situations normales, exceptionnelles et accidentelles (cf. RCC-M vol. I, tome A), conformément à la réglementation applicable.
À la date de rédaction du présent document, le texte réglementaire d'application en France aux enceintes sous pression des équipements primaires est l'arrêté ESPN (équipements sous pression nucléaires) du 12 décembre 2005. Il est notamment applicable aux équipements primaires de l'EPR™, en cours de construction en France sur le site de Flamanville dans le département de la Manche.
Dans cet article :
-
les teneurs indiquées sont des teneurs massiques ;
-
les puissances indiquées sont des puissances nominales électriques.
Les dénominations des matériaux utilisées dans cet article sont celles du RCC-M. Le RCC-M utilise un symbolisme différent des normes AFNOR pour désigner des matériaux pourtant voisins. Cela est justifié par le fait que les exigences du RCC-M sont parfois sensiblement différentes de celles des normes AFNOR.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2002 par Jean-Pierre THOMAS, Claude CAUQUELIN
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Boucles de recirculation
En anglais
5. Générateurs de vapeur
5.1 Description et fonctionnement
Les générateurs de vapeur (GV) transfèrent la chaleur de l'eau primaire au circuit secondaire eau-vapeur. Le faisceau tubulaire et la plaque tubulaire font partie de l'enceinte sous pression primaire. Ils constituent une barrière étanche entre les circuits primaire et secondaire et participent au confinement de la radioactivité du circuit primaire. En ce sens, ils font partie de la deuxième barrière (voir [BN 3 820]).
Mis à part le modèle à circulation forcée et surchauffe de Babcock & Wilcox Co (type once through, figure 10), les GV des REP sont tous d'une conception voisine et produisent de la vapeur saturée. C'est cette conception qui est décrite ci-après.
L'appareil (figure 11) comporte un faisceau de tubes en U à axe vertical fixé à une plaque tubulaire, elle-même fermant la boîte à eau primaire séparée en deux parties par une plaque de partition formant cloison.
Les tubes sont sertis (par dudgeonnage ou expansion hydraulique) et soudés sur la plaque tubulaire.
L'eau primaire maintenue sous haute pression (150 à 157 bar) circule à l'intérieur des tubes et transmet sa chaleur à l'eau du circuit secondaire qui se vaporise. La pression vapeur au secondaire des GV est de l'ordre de 68 à 78 bar.
Les tubes sont de faible diamètre (de 19 ou 22,2 mm suivant les modèles), ce qui leur permet d'avoir une paroi mince (0,9 à 1,3 mm), la résistance thermique de paroi étant déterminante pour le dimensionnement de la surface d'échange.
Les parties droites des tubes sont maintenues par des plaques- entretoise ou par des grilles.
Les cintres des tubes en U sont tenus par des barres antivibratoires permettant la libre dilatation des tubes.
Une plaque de division du fond, ou plaque de partition, sépare l'eau primaire entrant dans la boîte à eau de l'eau refroidie qui en sort après avoir parcouru le faisceau.
Le faisceau est contenu dans une virole supportée au niveau de l'enveloppe sous pression. L'eau d'alimentation entre en partie haute de l'enveloppe sous pression...
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Générateurs de vapeur
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RCC-M - Recueil des règles de conception et de construction des matériels mécaniques des REP. - AFCEN, diffusion AFNOR, 5 volumes.
-
(2) - AKAMATSU (M.), BRILLAUD (C.), RIEG (C.), VAN DUYSEN (J.C.), LLORET (R.) - L'irradiation de la cuve : un phénomène sous surveillance. - Revue Générale Nucléaire, no 6, nov.-déc. 1993.
-
(3) - SLAMA (G.) - Steam generator maintenance and replacement. - 11e congrès international des centrales électriques, Liège, 20-24 nov. 1993.
-
(4) - BUSINE (D.), GUERRAND (B.), MARTINOVITCH (M.), SLAMA (G.) - French experience in tube-to-tube sheet joint technology for steam generators. - International conference on expanded and rolled joint technology, Toronto, 13-14 sept. 1993.
-
(5) - NORDMANN (F.), FIQUET (J.-M.) - Selection criteria for the best secondary water chemistry. - Revue Générale Nucléaire, no 2, mars-avr. 1994.
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Arrêté ESPN (Équipements sous Pression Nucléaires) du 12 décembre 2005 sur l'application en France aux enceintes sous pression des équipements primaires.
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