WO2009000994A2 - Procede de demantelement pour la reutilisation des elements de l'enveloppe de pression d'un generateur de vapeur usage d'une centrale nucleaire - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a dismantling process for reuse, in particular forged elements or elements consisting of rolled and welded thick sheets, more particularly the elements constituting the pressure envelope of a steam generator used in the manufacture of a replacement steam generator for a nuclear power plant to be renovated.
- the steam generators used to produce steam, from the heat supplied by the cooling water of a pressurized water nuclear reactor comprise an external envelope called a generally cylindrical pressure envelope which is arranged with its axis vertical and which contains internal structures of the steam generator comprising in particular a bundle of heat exchange tubes between the primary fluid constituted by the pressurized water of the cooling of the nuclear reactor which circulates inside the tubes of the bundle and the feed water which is brought into contact with the outer surface of the bundle tubes in the secondary portion of the steam generator.
- the steam generator bundle is constituted by a large number of U-shaped bent exchange tubes and each having two straight branches which are fixed at their ends in holes passing through a tubular plate integral with the pressure envelope. steam generator.
- the cylindrical pressure envelope In the service position of the steam generator, the cylindrical pressure envelope is placed with its vertical axis, the tubular plate is horizontal and the straight branches of the tubes of the beam are vertical.
- the tube bundle is disposed within a generally cylindrical bundle shell which is placed in a coaxial arrangement within the pressure envelope.
- the beam envelope which completely surrounds the beam is partially closed at its upper part, above the upper part of the bundle constituted by the bent portions of the tubes.
- the beam envelope comprises, at its upper part, an opening for the passage of the steam produced at contact of the tubes of the beam.
- the steam exiting the bundle envelope passes inside a set of separators and dryers occupying the entire upper part of the pressure envelope, above the bundle envelope.
- the feed water of the steam generator is introduced, at the upper part of the bundle envelope, into an annular space between the bundle envelope and the pressure envelope.
- the feed water flows in the vertical direction, first up and down in the annular space between the bundle envelope and the pressure envelope, up to the tube plate, to penetrate the inside the bundle envelope whose wall, at its lower part, provides a water passage space above the tube plate.
- the tubular plate is pierced with a network of holes for passing and fixing the end portions of the straight branches of the tubes of the bundle, with the exception of a central region of diametrical direction free of holes for the passage of tubes.
- Each of the U-shaped curved bundle tubes comprises a first branch engaged and fixed in a hole of a first part of the network of holes located on one side of the central zone and a second branch engaged and fixed in a hole of the second part. of the array placed in a symmetrical arrangement with respect to the position of the first hole.
- the straight branches of the tube bundle are held by spacer plates distributed along the length of the bundle, within the bundle shell and having identical hole patterns as the hole patterns of the tube plate.
- the tube bundle which has a generally cylindrical shape and which is placed in a coaxial arrangement with respect to the bundle envelope and the pressure envelope, comprises in its central part a void of tubes, axial direction, in line with the diametrical central zone of the tubular plate free of tube fixing holes.
- the primary part of the steam generator is constituted by the interior space of the tubes of the bundle and by a water box disposed below the tube plate of the steam generator into which the ends of the tubes of the bundle fixed in holes through the tubular plate.
- the secondary part of the steam generator consists of the internal part of the external veloppe of the steam generator, above the tube plate.
- the secondary part of the steam generator encloses the internal structures which include in particular the steam generator beam, the beam envelope and the separators and the steam dryers.
- the steam generators comprise either forged elements or elements consisting of rolled and welded high thickness sheets, such as for example the pressure envelope and machined elements, such as for example the tube plate, which require a delay. important manufacturing.
- the manufacture of the lower part of the pressure envelope takes several months and the manufacture of the tube plate may require two years.
- the purpose of the invention is to propose a dismantling process which makes it possible to solve these various problems and to reuse, after decontamination, forged elements or elements made of thick rolled and welded sheets of a used steam generator, either for a reuse di- recte parts, or for reuse of the constituent material of ingots cast parts.
- the invention therefore relates to a dismantling process for reuse, in particular forged elements or elements consisting of rolled and welded thick sheets of a steam generator used in the manufacture of a replacement steam generator for a nuclear power plant to be renovated, said used steam generator comprising:
- a pressure envelope comprising a lower part containing a bundle of tubes disposed inside a bundle envelope concentric with said pressure envelope and an upper part containing separators and steam driers,
- said remaining part comprising in particular the lower part of the pressure envelope, the tube bundle, the tube plate and the water box,
- the tube plate is separated from the tube bundle and the water box, and this tubular plate is decontaminated and conditioned for reuse in a replacement steam generator, and
- the said upper part of the pressure envelope is packaged and placed in a containment chamber for transport to a storage location and for possible reuse in the assembly of a replacement steam generator.
- FIG. 1 is a schematic perspective view partially broken away of a steam generator of a nuclear power plant
- FIG. 1 there is shown a steam generator of a nuclear power plant, generally designated by the reference 1.
- the steam generator 1 comprises a pressure envelope 2 of generally cylindrical shape comprising a lower portion 2a in which is disposed a tube bundle 3 and a larger diameter top portion 2b in which is disposed a set 4 of separators and dryers steam produced in the steam generator.
- the upper part 2b of the pressure envelope 2 is closed by a domed bottom 5 traversed at its central portion by a steam outlet pipe 6 of the steam generator 1.
- the lower part 2a of the pressure envelope 2 is fixed, at its lower part to a tubular plate 7 through which passage openings and fixing the ends of the tubes 3a of the tube bundle 3.
- the beam envelope 8 is partially closed at its upper part in an area situated above the upper end of the tube bundle 3 by a part 9 forming the upper part of said bundle envelope 8.
- Each of the tubes 3a of the tube bundle 3 is bent U-shaped and comprises two parallel straight branches, the ends of which are each fixed in an opening passing through the tubular plate 7.
- the straight branches of the tubes 3a of the bundle of tubes 3 are held by spacers plates 10 distributed along the length of the branches, in the axial direction of the steam generator 1, each of the spacer plates 10 having a network of holes similar to the network of holes of the tube plate 7.
- each half-box water of the water box 11 is connected to the primary cooling circuit by a conduit, not shown, one end of which is integral with the water box 11 and the other end is connected to the primary circuit.
- Figs. 2 to 8 we will describe the various steps of the method of dismantling the steam generator 1 for reuse including forged elements or elements made of thick rolled and welded sheets of the steam generator 1 used in the manufacture of a replacement steam generator for a nuclear power plant to be renovated.
- the used steam generator 1 is taken directly from the nuclear reactor building, the first phases of the dismantling process are carried out in this building.
- the first phase consists in cutting, as shown in FIGS. 2 and 3, the upper part 2b of the pressure envelope 2, for example by means of a torch, not shown, or any other cutting device such as a jet of water, a plasma or a cutting tool, above the frustoconical portion to separate it from the lower part 2a, and this upper part 2b of the pressure envelope 2 containing the separators and the steam dryers 4 is evacuated.
- the part 9 of the bundle envelope 8 is also cut with the aid of a torch, or equivalent means, shown schematically in FIG. 3 and designated by the reference 15. This division of the part 9 forming the upper part of the bundle envelope 8 makes it possible to separate the separators and the steam dryers 4 from said bundle envelope 8 in order to evacuate them with this piece 9 .
- a sealing step 16 is optionally attached to the upper end of the lower portion 2a of the pressure envelope 2.
- the remaining portion of the steam generator 1 comprising, in particular the lower part 2a of the pressure envelope 2, the tube bundle 3, the plate tubular 7 and the water box 11, is conditioned in particular by closing all the openings and transported to an intervention pit 17, shown in FIG. 4. Before placing the remaining part of the steam generator 1 inside the intervention tank 17, this remaining part is turned 180 ° so as to place the water box 11 above. This remaining portion is lowered into the intervention pit 17, as shown in FIG. 4.
- the lower part 2a of the pressure envelope 2 is cut under the tubular plate 7. This cutting is performed using a torch, not shown, or any other cutting device such as a jet of water, a plasma or a cutting tool, controlled remotely.
- this containment enclosure 20 is placed above the intervention pit 17.
- this containment enclosure 20 comprises an internal steel casing 21 surrounded by an outer casing 22 made of concrete and this containment envelope 20 is equipped with a lifting system 23.
- the lifting system 23 After placing the containment 20 above the intervention pit 17, the lifting system 23 is lowered and hooked to the water box 11 or to the tube plate 7 of the steam generator. 1.
- the assembly 25 constituted by the tube plate 7, the bundle of tubes 3 and the water box 11 is removed from the intervention pit 17 by the lifting system 23 and this assembly 25 is placed in the enclosure of Preferably, before extracting the assembly 25 from the lower portion 2a of the pressure envelope 2, this pressure envelope 2 is heated to 300O by appropriate means and the assembly 25 is rotated about 15 ° around its vertical axis to clear the anti-lift blocks, not shown.
- the containment enclosure 20 is transferred to a mounting station of a lower stage 26 and this lower stage 26 is fixed and preferably welded.
- the cover 18 of the intervention pit 17 is replaced.
- This containment enclosure 20 containing the assembly 25 is tilted and transferred to a storage location, not shown.
- the last step is to decontaminate inside the intervention pit 17, the inner wall of the lower part 2a of the pressure envelope 2, as shown in FIG. 7, then the outer wall of this lower part 2a of the pressure envelope 2 as shown in FIG. 8.
- This decontamination is carried out by projecting on its walls decontamination products using vertical projection ramps, respectively, a projection ramp 27 disposed inside the pressure envelope 2 (FIG 7) and a ramp. projection plate 28 disposed outside this pressure envelope 2 (FIG 8).
- the lower part 2a of the pressure envelope 2 can be reused later in the assembly of a replacement steam generator for a nuclear power plant to be renovated.
- the tube plate and the water box can be decontaminated and then packaged for reuse in a replacement steam generator.
- the upper part of the pressure jacket can also be reused for the manufacture of replacement steam generator.
- this upper part 2b is placed in the intervention pit 17, then this upper part 2b is decontaminated. Then, it is conditioned and placed in a containment 20, said upper portion 2b for transport to a storage location and for possible reuse in the assembly of a replacement steam generator.
- the nuclear power plant to be renovated to accommodate the replacement steam generator may be the same as the one from which the used steam generator was removed or another nuclear power plant being renovated.
- the method according to the invention makes it possible to recover used steam generator elements such as the lower part or the upper part of the pressure envelope, the tube plate and the water box and to reuse them in generator generators. This significantly reduces the time taken to manufacture and supply these replacement generators and, as a result, the downtime of nuclear power plants.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de démantèlement pour la réutilisation notamment des éléments de l'enveloppe de pression d'un générateur de vapeur (1) usagé dans la fabrication d'un générateur de remplacement. Le procédé consiste à couper la partie supérieure (2b) de l'enveloppe de pression (2), à transporter et à retourner la partie restante conditionnée du générateur de vapeur jusqu'à une fosse d'intervention, à couper l'enveloppe de pression (2) en dessous de la plaque tubulaire (7), à retirer et à placer dans un enceinte de confinement l'ensemble constitué par la plaque tubulaire (7), le faisceau de tubes (3) et la boîte à eau (11) et à décontaminer à l'intérieur de la fosse d'intervention les parois interne et externe de la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2) pour sa réutilisation ultérieure dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
Description
Procédé de démantèlement pour la réutilisation des éléments de l'enveloppe de pression d'un générateur de vapeur usagé d'une centrale nucléaire.
La présente invention concerne un procédé de démantèlement pour la réutilisation, notamment des éléments forgés ou des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées, plus particulièrement des éléments constituant l'enveloppe de pression d'un générateur de vapeur usagé dans la fabrication d'un générateur de vapeur de remplacement destiné à une centrale nucléaire à rénover.
Les générateurs de vapeur utilisés pour produire de la vapeur, à partir de la chaleur fournie par l'eau de refroidissement d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportent une enveloppe externe appelée enveloppe de pression de forme générale cylindrique qui est disposée avec son axe vertical et qui renferme des structures internes du générateur de vapeur comportant en particulier un faisceau de tubes d'échange de la chaleur entre le fluide primaire constitué par l'eau sous pression du refroidissement du réacteur nucléaire qui circule à l'intérieur des tubes du faisceau et l'eau d'alimentation qui est mise en contact avec la surface extérieure des tubes du faisceau dans la partie secondaire du générateur de vapeur.
Le faisceau du générateur de vapeur est constitué par un grand nombre de tubes d'échange cintrés en forme de U et comportant chacun deux branches droites qui sont fixées à leurs extrémités dans des trous traversant une plaque tubu- laire solidaire de l'enveloppe de pression du générateur de vapeur.
Dans la position de service du générateur de vapeur, l'enveloppe de pression de forme cylindrique est placée avec son axe vertical, la plaque tubulaire est horizontale et les branches droites des tubes du faisceau sont verticales. Le faisceau de tubes est disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau, de forme générale cylindrique, qui est placée dans une disposition coaxiale à l'intérieur de l'enveloppe de pression.
L'enveloppe de faisceau qui entoure complètement le faisceau est partiellement fermée à sa partie supérieure, au-dessus de la partie supérieure du faisceau constitué par les parties cintrées des tubes. L'enveloppe de faisceau comporte, à sa partie supérieure, une ouverture de passage de la vapeur produite au
contact des tubes du faisceau. La vapeur sortant de l'enveloppe de faisceau passe à l'intérieur d'un ensemble de séparateurs et de sécheurs occupant toute la partie supérieure de l'enveloppe de pression, au-dessus de l'enveloppe de faisceau.
L'eau d'alimentation du générateur de vapeur est introduite, à la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau, dans un espace annulaire entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe de pression.
L'eau d'alimentation circule dans la direction verticale, tout d'abord de haut en bas dans l'espace annulaire entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe de pression, jusqu'à la plaque tubulaire, pour pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau dont la paroi, à sa partie inférieure, ménage un espace de passage d'eau au-dessus de la plaque tubulaire.
La plaque tubulaire est percée d'un réseau de trous de passage et de fixation des parties d'extrémité des branches droites des tubes du faisceau, à l'exception d'une zone centrale de direction diamétrale exempte de trous de passage de tubes. Chacun des tubes du faisceau cintrés en U comporte une première branche engagée et fixée dans un trou d'une première partie du réseau de trous situés d'un côté de la zone centrale et une seconde branche engagée et fixée dans un trou de la seconde partie du réseau placé dans une disposition symétrique par rapport à la position du premier trou.
Les branches droites du faisceau de tubes sont maintenues par des plaques-entretoises réparties suivant la longueur du faisceau, à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau et comportant des réseaux de trous identiques aux réseaux de trous de la plaque tubulaire.
De cette manière, le faisceau de tubes, qui présente une forme générale cylindrique et qui est placé dans une disposition coaxiale par rapport à l'enveloppe de faisceau et à l'enveloppe de pression, comporte à sa partie centrale un espace vide de tubes, de direction axiale, à l'aplomb de la zone centrale diamétrale de la plaque tubulaire exempte de trous de fixation de tubes.
La partie primaire du générateur de vapeur est constituée par l'espace intérieur des tubes du faisceau et par une boîte à eau disposée en dessous de la plaque tubulaire du générateur de vapeur dans laquelle débouchent les extrémités des tubes du faisceau fixées dans des trous traversant la plaque tubulaire. La partie secondaire du générateur de vapeur est constituée par la partie interne de l'en-
veloppe externe du générateur de vapeur, au-dessus de la plaque tubulaire. La partie secondaire du générateur de vapeur renferme les structures internes qui comportent en particulier le faisceau du générateur de vapeur, l'enveloppe de faisceau et les séparateurs et les sécheurs de vapeur.
Après une certaine durée de fonctionnement des centrales nucléaires, il s'avère que des composants de ces centrales doivent être remplacés, ce qui est notamment le cas des générateurs de vapeur.
Le remplacement en bloc d'un générateur de vapeur ne pose pas de problème majeur et la technique est maintenant bien maîtrisée.
Mais, la durée de fabrication de certaines pièces de ces générateurs de vapeur de remplacement pose des problèmes d'anticipation de commandes et de saturation des programmes de fabrication car les durées d'approvisionnement sont relativement longues.
En effet, les générateurs de vapeur comportent soit des éléments forgés, soit des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées, comme par exemple l'enveloppe de pression et des éléments usinés, comme par exemple la plaque tubulaire, qui exigent un délai de fabrication important.
A titre d'exemple, la fabrication de la partie inférieure de l'enveloppe de pression demande plusieurs mois et la fabrication de la plaque tubulaire peut exiger deux années.
Compte tenu de ces délais importants, les constructeurs envisagent de plus en plus de récupérer notamment les éléments forgés des générateurs de vapeur usés de façon à pouvoir les réutiliser pour la fabrication de générateurs de vapeur de remplacement destinés à une centrale nucléaire à rénover.
Mais, le démantèlement des générateurs de vapeur et la récupération de certains éléments posent des problèmes du fait qu'ils sont contaminés par des produits radioactifs pouvant nuire aux personnels chargés des différentes interventions.
L'invention a pour but de proposer un procédé de démantèlement qui permet de résoudre ces différents problèmes et de réutiliser après décontamination des éléments forgés ou des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées d'un générateur de vapeur usagé, soit pour une réutilisation di-
recte des pièces, soit pour une réutilisation de la matière constitutive des pièces fondues en lingots.
L'invention a donc pour objet un procédé de démantèlement pour la réutilisation, notamment des éléments forgés ou des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées d'un générateur de vapeur usagé dans la fabrication d'un générateur de vapeur de remplacement destiné à une centrale nucléaire à rénover, ledit générateur de vapeur usagé comprenant :
- une enveloppe de pression comportant une partie inférieure contenant un faisceau de tubes disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau concentrique à ladite enveloppe de pression et une partie supérieure contenant des séparateurs et des sécheurs de vapeur,
- une plaque tubulaire fixée à la partie inférieure de l'enveloppe de pression et traversée par des ouvertures de passage et de fixation des extrémités des tubes du faisceau de tubes, et
- une boîte à eau solidaire de la partie inférieure de l'enveloppe de pression, en dessous de la plaque tubulaire, caractérisé en ce que qu'il consiste :
- à couper la partie supérieure de l'enveloppe de pression et à évacuer cette partie supérieure,
- à couper la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau pour séparer les séparateurs et les sécheurs de vapeur de ladite enveloppe de faisceau et à évacuer cette partie supérieure,
- à transporter la partie restante conditionnée du générateur de vapeur jusqu'à une fosse d'intervention, ladite partie restante comprenant notamment la partie inférieure de l'enveloppe de pression, le faisceau de tubes, la plaque tubulaire et la boîte à eau,
- à retourner de 180° cette partie restante et à la descendre dans ladite fosse d'intervention,
- à couper la partie inférieure de l'enveloppe de pression en dessous de la plaque tubulaire,
- à retirer et à placer dans une enceinte de confinement l'ensemble constitué par la plaque tubulaire, le faisceau de tubes et la boîte à eau,
- à fermer respectivement l'enceinte de confinement et la fosse d'intervention,
- à déplacer l'enceinte de confinement jusqu'à un lieu d'entreposage, et
- à décontaminer à l'intérieur de la fosse d'intervention, les parois interne et externe de l'enveloppe de pression pour sa réutilisation ultérieure dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- après avoir coupé la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau et évacué cette partie supérieure, on fixe une tape d'obturation sur l'extrémité supérieure de la partie inférieure de l'enveloppe de pression,
- on sépare la plaque tubulaire du faisceau de tubes et de la boîte à eau, puis on décontamine et conditionne cette plaque tubulaire pour sa réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement, et
- on sépare la boîte à eau de la plaque tubulaire, puis on décontaminer et on conditionne cette boîte à eau pour sa réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement,
- après avoir évacué la partie supérieure de l'enveloppe de pression :
. on dispose cette partie supérieure dans la fosse d'intervention,
. on décontamine cette partie supérieure, et
. on conditionne et on place dans une enceinte de confinement ladite partie supérieure de l'enveloppe de pression pour son transport jusqu'à un lieu d'entreposage et pour une éventuelle réutilisation dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la Fig. 1 est une vue schématique en perspective partiellement arrachée d'un générateur de vapeur d'une centrale nucléaire, et
- les Figs. 2 à 8 sont des vues schématiques en élévation montrant les différentes étapes de démantèlement et de décontamination de la partie inférieure de l'enveloppe de pression du générateur de vapeur usagé en vue de sa réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement.
Sur la Fig. 1 , on a représenté un générateur de vapeur d'une centrale nucléaire, désigné de manière générale par la référence 1.
Le générateur de vapeur 1 comporte une enveloppe de pression 2 de forme générale cylindrique comprenant une partie inférieure 2a dans laquelle est disposé un faisceau de tubes 3 et une partie supérieure 2b à plus grand diamètre dans laquelle est disposé un ensemble 4 de séparateurs et de sécheurs de la vapeur produite dans le générateur de vapeur.
La partie inférieure 2a et la partie supérieure 2b de l'enveloppe de pression
2 sont de forme cylindrique et sont reliées entre elles par une partie d'enveloppe de forme tronconique.
La partie supérieure 2b de l'enveloppe de pression 2 est fermée par un fond 5 bombé traversé à sa partie centrale par une tubulure 6 de sortie de la vapeur du générateur de vapeur 1.
La partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2 est fixée, à sa partie inférieure à une plaque tubulaire 7 traversée par des ouvertures de passage et de fixation des extrémités des tubes 3a du faisceau de tubes 3. Ce faisceau de tubes
3 est disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 8 qui est fixée dans une disposition coaxiale à l'intérieur de l'enveloppe de pression 2.
L'enveloppe de faisceau 8 est partiellement fermée à sa partie supérieure dans une zone située au-dessus de l'extrémité supérieure du faisceau de tubes 3 par une pièce 9 formant la partie supérieure de ladite enveloppe de faisceau 8.
Chacun des tubes 3a du faisceau de tubes 3 est cintré en forme de U et comporte deux branches droites parallèles dont les extrémités sont fixées chacune dans une ouverture traversant la plaque tubulaire 7. Les branches droites des tubes 3a du faisceau de tubes 3 sont maintenues par des plaques-entretoises 10 réparties suivant la longueur des branches, dans la direction axiale du générateur de vapeur 1 , chacune des plaques-entretoises 10 comportant un réseau de trous analogues au réseau de trous de la plaque tubulaire 7.
L'extrémité inférieure de la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2 est solidaire, en dessous de la plaque tubulaire 7, d'une paroi hémisphérique délimitant une boîte à eau 11 dans laquelle débouchent les extrémités des tubes 3a du faisceau de tubes 3. Cette boîte à eau est divisée par une paroi 12 en deux compartiments ou deux demi-boîtes à eau. De façon classique, chaque demi-boîte
à eau de la boîte à eau 11 est raccordée au circuit primaire de refroidissement par un conduit, non représenté, dont une des extrémités est solidaire de la boîte à eau 11 et dont l'autre extrémité est raccordée au circuit primaire.
En se reportant maintenant aux Figs. 2 à 8, on va décrire les différentes étapes du procédé de démantèlement du générateur de vapeur 1 pour la réutilisation notamment des éléments forgés ou des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées de ce générateur de vapeur 1 usagé dans la fabrication d'un générateur de vapeur de remplacement destiné à une centrale nucléaire à rénover.
Deux cas peuvent se présenter pour les premières phases du procédé de démantèlement.
Dans le cas où le générateur de vapeur 1 usagé est prélevé directement dans le bâtiment du réacteur nucléaire, les premières phases du procédé de démantèlement sont réalisées dans ce bâtiment.
Dans le cas où le générateur de vapeur 1 usagé a fait l'objet d'un entreposage dans un bâtiment dédié appelé "mausolé", les premières phases du procédé de démantèlement sont réalisées dans ce bâtiment.
La première phase consiste à couper, comme montré sur les Figs 2 et 3, la partie supérieure 2b de l'enveloppe de pression 2 par exemple au moyen d'un chalumeau, non représenté, ou tout autre dispositif de coupe tel qu'un jet d'eau, un plasma ou un outil coupant, au-dessus de la partie tronconique afin de la séparer de la partie inférieure 2a, et cette partie supérieure 2b de l'enveloppe de pression 2 contenant les séparateurs et les sécheurs de vapeur 4 est évacuée. La pièce 9 de l'enveloppe de faisceau 8 est également coupée à l'aide d'un chalumeau, ou de moyens équivalents, représenté schématiquement sur la Fig. 3 et désigné par la référence 15. Ce découpage de la pièce 9 formant la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau 8 permet de séparer les séparateurs et les sécheurs de vapeur 4 de ladite enveloppe de faisceau 8 afin de les évacuer avec cette pièce 9.
Comme montré à la Fig. 3, une tape d'obturation 16 est éventuellement fixée sur l'extrémité supérieure de la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2. La partie restante du générateur de vapeur 1 comprenant, notamment la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2, le faisceau de tubes 3, la plaque
tubulaire 7 et la boîte à eau 11 , est conditionnée notamment par la fermeture de toutes les ouvertures et transportée jusqu'à une fosse d'intervention 17, représentée à la Fig. 4. Avant de placer la partie restante du générateur de vapeur 1 à l'intérieur de la fosse d'intervention 17, cette partie restante est retournée de 180° de manière à placer la boîte à eau 11 au-dessus. Cette partie restante est descendue dans la fosse d'intervention 17, ainsi que montrée à la Fig. 4.
A l'intérieur de la fosse d'intervention 17, la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2 est découpée en dessous de la plaque tubulaire 7. Ce découpage est effectué à l'aide d'un chalumeau, non représenté, ou tout autre dispositif de coupe tel qu'un jet d'eau, un plasma ou un outil coupant, commandé à distance.
Une enceinte de confinement désignée dans son ensemble par la référence 20 est placée au-dessus de la fosse d'intervention 17. De manière classique, cette enceinte de confinement 20 comporte une enveloppe interne 21 en acier entourée d'une enveloppe externe 22 en béton et cette enveloppe de confinement 20 est équipée d'un système de levage 23.
Après avoir placé l'enceinte de confinement 20 au-dessus de la fosse d'intervention 17, le système de levage 23 est descendu et accroché à la boîte à eau 11 ou à la plaque tubulaire 7 du générateur de vapeur. 1.
Comme montré à la Fig. 5, l'ensemble 25 constitué par la plaque tubulaire 7, le faisceau de tubes 3 et la boîte à eau 11 est retiré de la fosse d'intervention 17 par le système de levage 23 et cet ensemble 25 est placé dans l'enceinte de confinement 20. De préférence, avant d'extraire l'ensemble 25 de la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2, cette enveloppe de pression 2 est chauffée à 300O par des moyens appropriés et l'ensemble 25 est tourné d'environ 15° autour de son axe vertical pour dégager les blocs antisoulèvement, non représentés.
Ainsi que représenté à la Fig. 6, l'enceinte de confinement 20 est transférée sur un poste de montage d'une tape inférieure 26 et cette tape inférieure 26 est fixée et de préférence soudée. Le couvercle 18 de la fosse d'intervention 17 est remis en place. Cette enceinte de confinement 20 contenant l'ensemble 25 est basculée et transférée jusqu'à un lieu d'entreposage, non représenté.
La dernière étape consiste à décontaminer à l'intérieur de la fosse d'intervention 17, la paroi interne de la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2,
comme montré à la Fig. 7, puis la paroi externe de cette partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2 ainsi que montré à la Fig. 8.
Cette décontamination est réalisée par projection sur ses parois de produits de décontamination à l'aide de rampes de projection verticales, respectivement, une rampe de projection 27 disposée à l'intérieur de l'enveloppe de pression 2 (Fig. 7) et une rampe de projection 28 disposée à l'extérieur de cette enveloppe de pression 2 (Fig. 8).
Après cette décontamination, la partie inférieure 2a de l'enveloppe de pression 2 peut être réutilisée ultérieurement dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement destiné à une centrale nucléaire à rénover.
De même, après séparation de la plaque tubulaire, de la boîte à eau et du faisceau de tubes, la plaque tubulaire et la boîte à eau peuvent être décontaminées, puis conditionnées pour leur réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement.
La partie supérieure de l'enveloppe de pression peut être également réutilisée pour la fabrication de générateur de vapeur de remplacement.
Pour cela, après avoir évacué la partie supérieure 2b de l'enveloppe de pression 2, on dispose cette partie supérieure 2b dans la fosse d'intervention 17, puis on décontamine cette partie supérieure 2b. Ensuite, on conditionne et on place dans une enceinte de confinement 20, ladite partie supérieure 2b pour son transport jusqu'à un lieu d'entreposage et pour une éventuelle réutilisation dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
La centrale nucléaire à rénover destinée à recevoir le générateur de vapeur de remplacement peut être la même que celle d'où le générateur de vapeur usagé a été retiré ou une autre centrale nucléaire en cours de rénovation.
Ainsi, le procédé selon l'invention permet de récupérer des éléments de générateurs de vapeur usagés tels que la partie inférieure ou la partie supérieure de l'enveloppe de pression, la plaque tubulaire et la boîte à eau et de les réutiliser dans des générateurs de vapeur de remplacement ce qui réduit de manière significative le délai de fabrication et de fourniture de ces générateurs de remplacement et, de ce fait, la durée des arrêts des centrales nucléaires.
Claims
1. Procédé de démantèlement pour la réutilisation notamment des éléments forgés ou des éléments constitués de tôles de forte épaisseur roulées et soudées d'un générateur de vapeur (1 ) usagé dans la fabrication d'un générateur de vapeur de remplacement destiné à une centrale nucléaire à rénover, ledit générateur de vapeur (1 ) usagé comprenant entre autres :
- une enveloppe de pression (2) comportant une partie inférieure (2a) contenant un faisceau de tubes (3) disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau (8) concentrique à ladite enveloppe de pression (2) et une partie supérieure (2b) contenant des séparateurs et des sécheurs de vapeur (4),
- une plaque tubulaire (7) fixée à la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2) et traversée par des ouvertures de passage et de fixation des extrémités des tubes (3a) du faisceau de tubes (3), et
- une boîte à eau (11 ) solidaire de la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2), en dessous de la plaque tubulaire (7), caractérisé en ce qu'il consiste :
- à couper la partie supérieure (2b) de l'enveloppe de pression (2) et à évacuer cette partie supérieure (2b),
- à couper la partie supérieure (9) de l'enveloppe de faisceau (8) pour séparer les séparateurs et les sécheurs de vapeur (4) de ladite enveloppe de faisceau (8) et à évacuer cette partie supérieure (9),
- à transporter la partie restante conditionnée du générateur de vapeur (1 ) jusqu'à une fosse d'intervention (17), ladite partie restante comprenant notamment la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2), le faisceau de tubes (3), la plaque tubulaire (7) et la boîte à eau (11 ),
- à retourner de 180° cette partie restante et à la descendre dans ladite fosse d'intervention (17),
- à couper la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2) en dessous de la plaque tubulaire (7),
- à retirer et à placer dans une enceinte de confinement (20) l'ensemble (25) constitué par la plaque tubulaire (7), le faisceau de tubes (3) et la boîte à eau (11 ), - à fermer respectivement l'enceinte de confinement (20) et la fosse d'intervention (17),
- à déplacer l'enceinte de confinement (20) jusqu'à un lieu d'entreposage, et
- à décontaminer à l'intérieur de la fosse d'intervention (17), les parois interne et externe de la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2) pour sa réutilisation ultérieure dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, après avoir coupé la partie supérieure (9) de l'enveloppe de faisceau (8) et évacué cette partie supérieure (9) , on fixe une tape d'obturation (16) sur l'extrémité supérieure de la partie inférieure (2a) de l'enveloppe de pression (2).
3. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on sépare la plaque tubulaire (7) du faisceau de tubes (3) et de la boîte à eau (11 ), puis on décontamine et on conditionne cette plaque tubulaire (7) pour sa réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement.
4. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on sépare la boîte à eau (11 ) de la plaque tubulaire (7), puis on décontamine et on conditionne cette boîte à eau (11 ) pour sa réutilisation dans un générateur de vapeur de remplacement.
5. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que, après avoir évacué la partie supérieure (2b) de l'enveloppe de pression (2) :
- on dispose cette partie supérieure (2b) dans une fosse d'intervention (17),
- on décontamine cette partie supérieure (2b) et
- on conditionne et on place dans une enceinte de confinement (20) ladite partie supérieure (2b) de l'enveloppe de pression (2) pour son transport jusqu'à un lieu d'entreposage et pour une éventuelle réutilisation dans l'assemblage d'un générateur de vapeur de remplacement.
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