En utilisant ce site, vous acceptez que les cookies soient ... • Décrire les principaux composants d'un REP, les caractéristiques des circuits primaires et secondaires et des principaux circuits auxiliaires. de la centrale nucléaire de saint-alban saint-maurice un examen rÈglementaire dans le bÂtiment rÉacteur : l’inspection de la cuve du rÉacteur un chantier de maintenance dimensionnant en salle des machines : le remplacement des rÉchauffeurs basse pression du circuit secondaire des chantiers d’envergure et des contrÔles rÈglementaires , La cuve en acier, … L'eau tertiaire qui sert au refroidissement des condenseurs des turbines de la centrale est pompée en amont de la tour de réfrigération dans le fleuve ou la rivière. Le réacteur nucléaire, un élément clé. L'accident a été classé au niveau 5 de l'échelle INES. Les pompes primaires sont des pompes hélico-centrifuges de très grande puissance (près de 7 MWe par pompe[Note 6]) développant une hauteur manométrique de 100 m environ au débit nominal (environ 24 000 m3/h). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». L'eau du circuit primaire fait également office de modérateur : elle a la capacité de ralentir ou thermaliser les neutrons de fission. a Ces crayons sont plongés dans un bassin d'eau, le circuit primaire. À ce niveau, tout passe par le réchauffement de l’eau du circuit 2. L'eau de la piscine contient 2 500 ppm d'acide borique, pour continuer à neutraliser les neutrons émis par les noyaux des éléments fissibles, mais qui sont trop peu nombreux pour entretenir une fission nucléaire. La centrale nucléaire se compose de 3 circuits indépendants : primaire, secondaire et de refroidissement. Pour les paliers P4, P'4 (1 300 MWe) et N4 (1 450 MWe), il y a un bâtiment par tranche. Comme n'importe quel type de réacteur thermique (nucléaire ou à flamme), un REP est réfrigéré par un grand débit d'eau froide pompée d'un fleuve ou de la mer qui constitue la source froide du cycle thermodynamique. À ce titre, elle est communément appelée troisième barrière de confinement ; la gaine du combustible (zircaloy) et l'enveloppe du circuit primaire (acier) constituant respectivement la première et la deuxième barrière. Cette puissance mécanique provient d’un fluide, qui, dans une centrale nucléaire, est en fait de la vapeur produite dans le circuit secondaire. On suppose que le seul matériau fissile est 235U. La vitesse de rotation de l’ensemble, alternateur et turbines, est de 1 500 tours par minute. Il contient l’eau qui va se transformer en vapeur à haute pression. Le 1er août 2019, EDF a déclaré à l’ASN un événement significatif pour la sûreté relatif à la sortie du domaine de fonctionnement autorisé par pression élevée du circuit primaire principal du réacteur 4. Seule l’eau du circuit primaire est radioactive, l’eau du circuit secondaire et l’eau du circuit de refroidissement ne sont jamais en contact avec le combustible nucléaire. = Cette eau une fois chaude sert de tremplin pour la mise en mouvement du reste de la centrale. Une brèche aurait pu inonder l'enceinte du réacteur avec de l'eau radioactive, endommager les équipements et éventuellement causer des dommages au combustible (fusion partielle) par perte de réfrigération. Les 3 circuits d'eau sont étanches les uns par rapport aux autres. Une centrale nucléaire est une usine qui fabrique de l’électricité à partir d’une matière première appelée uranium. Dans le GV, la température du fluide primaire est en moyenne comprise entre 300°C et 320°C. Centrales nucléaires à eau sous pression. h , L’eau chaude du circuit primaire chauffe l’eau du circuit secondaire. Au sein d'un réacteur à eau pressurisée, le contrôle de la réaction est assuré, à court terme, par l’insertion ou l’extraction des barres de commande dans les assemblages combustibles, et à moyen terme par variation de la concentration en bore dans l'eau du circuit primaire. Il s'agit de pompes « à garniture », la puissance du moteur étant trop élevée pour tolérer une conception à rotor noyé et étanchéité totale. a Le circuit secondaire est connecté au circuit primaire par un générateur de vapeur. L'ajout d'acide borique dans le circuit primaire est relativement lent (15 minutes) et sert à compenser les phénomènes lents, tels que l'empoisonnement Xénon/Samarium ou l'usure du combustible. La partie principale de ce bâtiment est la piscine de désactivation. Schématisation d’une centrale nucléaire : Vidéo « Les 3 circuits » Le circuit primaire sert de source chaude, le circuit de refroidissement sert de source froide. Acquérir et comprendre l’importance et les enjeux d’une bonne chimie pour les circuits primaire et secondaire d’une centrale nucléaire à réacteur à eau sous pression; Appréhender les contraintes d’exploitation liées aux paramètres chimiques En pratique une action sur les barres de contrôle permet de respecter plus précisément le programme de température primaire (généralement légèrement croissant avec la puissance) ce qui évite une montée trop importante de la pression vapeur secondaire, limite l'entrée d'eau au pressuriseur et le réchauffement de la température d'entrée cuve, mais on peut concevoir que, dès lors que la réponse naturelle du réacteur permet seule de réguler la puissance, l'action des opérateurs ou des automatismes en est d'autant facilitée. v ... l’eau du circuit secondaire se transforme en vapeur. La température d'entrée dans la cuve est supérieure à la température de la vapeur produite. − Le combustible se présente sous la forme d'environ 272 petites pastilles (h=1,35 cm) empilées et maintenues dans des gaines en zircaloy appelées crayons (h=3,75 m), mises sous pression d'hélium. T Sur les réacteurs à eau sous pression, comme à Beznau et à Gösgen, l’eau surchauffée, maintenue sous pression élevée dans la cuve de pression du réacteur, circule vers un générateur de vapeur dans un premier circuit fermé (circuit primaire).C’est ici que la chaleur du circuit primaire est cédée au circuit secondaire. Circuit primaire, secondaire et circuit de refroidissement. La dernière évolution des REP européens est l'EPR, ou réacteur pressurisé européen. Une centrale nucléaire est composée de trois circuits : _ un circuit primaire : ce circuit contient un réacteur dans lequel se réalise la fission nucléaire. Pour ce faire on utilise deux phénomènes physiques : la modération et la capture. Une partie de la chaleur générée par la fission dans le cœur est extraite sous forme de vapeur pour être ensuite canalisée, par l’intermédiaire d’un circuit supplémentaire, vers l’usine de dessalement. Ainsi dans une certaine limite, la puissance peut être modifiée en changeant la température. Ce bâtiment est donc une zone contrôlée du point de vue de la radioactivité (étanchéité dynamique, ventilation filtrée, etc.). Le cycle thermodynamique décrit par l’eau est un cycle Ditherme moteur. La dernière modification de cette page a été faite le 9 février 2021 à 21:36. La simple défaillance n'est justifiée que dans la mesure où le système actif en cause par exemple en attente disponible fait l'objet d'une surveillance capable de détecter une avarie cachée. 100 fissions d'uranium 235 libèrent en moyenne 250 neutrons, qui donnent lieu aux réactions suivantes : A tout moment la réaction en chaîne doit être maîtrisée afin de contrôler la puissance du réacteur. , Ces circuits sont désignés par des groupes de trois lettres. La cogénération nucléaire permet dans ce cas de produire simultanément de l’électricité et de l’eau douce. À la sortie de la turbine, la vapeur du circuit secondaire est à nouveau transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. °C. Le cœur échauffe l’eau ordinaire, maintenue à l’état liquide sous haute pression (150 atmosphères) dans un circuit primaire en acier épais (cf. Elle est refroidie dans la tour de refroidissement avant d’être réutilisée, et une partie s’évapore dans l’atmosphère. Située en salle des machines, véritable cathédrale industrielle, l’ensemble du Groupe-Turbo Alternateur mesure 74 m de long. Le cycle est bien plus complexe. Les centrales nucléaires : Une centrale nucléaire est une centrale thermique qui utilise l'énergie fournie par un réacteur nucléaire ( fonctionnant avec de l'uranium 235 ou du plutonium 239 ). La fission des atomes d'uranium produit de la chaleur, chaleur qui transforme alors de l'eau en vapeur et met en mouvement une turbine reliée à un alternateur qui produit de l'électricité. Les premières centrales nucléaires exploitant ce type de réacteur ont été conçues aux États-Unis par Westinghouse. , Dans toute sa généralité le problème des redondances est donc compliqué. Les générateurs de vapeur sont le plus souvent des évaporateurs à tubes en U verticaux et recirculation produisant une vapeur saturée sèche grâce à un étage de séparation séchage en partie supérieure. Le réacteur à eau pressurisée est un type de réacteur nucléaire.La principale caractéristique de ce type de réacteur est l'utilisation d'eau soumise à haute pression dans le circuit primaire pour éviter son ébullition. Ce bâtiment est positionné sous le BL. p La première étape se nomme circuit … Circuit de contrôle volumétrique et chimique (RCV) ; ce circuit assure notamment : Différents niveaux et modes de redondance ont été appliqués au cours du temps aux circuits et autres fonctions auxiliaires sachant que dans REP en exploitation en France le nombre de files de sécurité est a priori égal aux nombres de boucles (les lignes de sécurité refoulent en effet dans la branche froide à l'aval des pompes primaires, donc sauf disposition particulière, il y a autant de lignes d'injection de sécurité que de boucles, mais par exemple il peut y avoir pour une même fonction deux pompes d'injection en parallèle sur une seule ligne). Centrale nucléaire Synthèse ... l’eau chauffée du circuit primaire sous pression pour qu’elle rejoigne les échangeurs thermiques reliés au circuit secondaire. Le processus de production d’électricité dans une centrale nucléaire à eau sous pression. Pour produire de l’électricité, la centrale nucléaire doit accomplir plusieurs étapes dont l’ensemble forme un cycle qui se répète indéfiniment. Jeudi 12 juillet 2018, les équipes de la centrale nucléaire de Penly ont dû arrêter le réacteur 2 en raison d’un problème sur le circuit secondaire. En toute rigueur les températures finales entrée et sortie cœur sont légèrement différentes: d'une part le débit primaire massique (en kg/s) diminue un peu car les pompes primaires imposent un débit volumique constant et non pas massique, or la masse volumique de l'eau passant dans les pompes diminue avec l'augmentation de la température de sortie des générateurs de vapeur, d'autre part la capacité calorifique de l'eau primaire dans le cœur augmente avec l'augmentation de la température primaire moyenne. Pour qu’un dispositif de cette nature puisse fonctionner ou s’installer, il faut de la matière. Une centrale nucléaire peut être comparée à une machine à vapeur. h Pour les centrales de 900 MWe de palier CP0 et CP1, la salle des machines est commune à deux tranches ; par contre, la salle des machines est séparée pour les centrales nucléaires de palier CP2 (cas de Chinon, Cruas et Saint-Laurent). C’est ici que la chaleur est produite afin de générer la vapeur qui va entraîner les éléments des différents circuits. Le fluide circulant dans le circuit secondaire est de l’eau, dont l’écoulement est supposé stationnaire. C’est à ce stade que se crée la vapeur d’eau qui met la turbine en mouvement grâce à la pression exercée. On dégage donc en un premier temps une conception d'ensemble reposant sur : Dans le cours de l'exploitation, le réacteur à eau sous-pression électrogène peut se trouver dans l'une des situations suivantes : Les caractéristiques comparatives des quatre types de réacteurs exploités en France sont données dans le tableau ci-après[5]. Dans les centrales actuelles, la température maximale du cycle thermodynamique est fixée à environ 280 °C, et celle du circuit primaire à environ 330 °C. Ce bâtiment n'existe que pour les paliers 1 300 MWe (P4 et P'4) et 1 450 MWe (N4). L'eau évaporée est remplacée par de l'eau venant du fleuve ou de la rivière. La vaporisation de l'eau du circuit secondaire se fait au niveau des générateurs de vapeur — ce qui n'est pas le cas dans les réacteurs à eau bouillante (REB) où il n'y a qu'un circuit. Elle est répartie en périphérie du GV par le tore n° 5, muni de tubes qui lui permettent de s'écouler dans la double enveloppe (n° 11) située entre la … La turbine entraîne un alternateur qui produit l'électricité. Ils sont présentés par catégories ci-après. On trouve aussi dans ce bâtiment des systèmes de sauvegarde utilisés en cas d’incident ou d’accident (pour les tranches 900 MW). Le rendement global de conversion de la chaleur en électricité est d'environ 35,1 % dans le cas du palier N4 et 33 % dans le cas des modèles antérieurs. Le combustible nucléaire d'un REP est de l'oxyde d'uranium faiblement enrichi : la proportion d'isotope U-235 fissile varie de 3 à 5 % selon les pays. Décharge de vapeur au condenseur en bypass des vannes principales vapeur, premier moyen de réfrigération très efficace nécessitant : la disponibilité des circuits tertiaires de réfrigération des condenseurs de la centrale ; un appoint d'eau dans les générateurs de vapeur si la décharge se poursuit ; réfrigération à l'arrêt (RRA) ; cette fonction est assurée par un circuit constitué d'une boucle primaire interne à l'enceinte de confinement échangeant avec un circuit d'eau intermédiaire traversant l'enceinte, lui-même échangeant avec la source froide (mer ou rivière). Eau sous pression circuit primaire circuit secondaire Dans le cœur du réacteur est placé ['uranium 235, un combustible fissile* , c'est- à-dire capable de subir une réaction de fission comme par exemple : 235U + In —+ 92Kr + 141Ba + 3 In Tant que l'235U est suffisamment concentré, cette réaction nucléaire libère de Une centrale nucléaire fonctionne grâce à deux circuits remplis d'eau entièrement indépendants l'un de l'autre et d'uranium. Le réacteur nucléaire est le foyer de la centrale. = L'enceinte, formée d'une double paroi de béton pour les réacteurs de 1300 et 1450 MWe, et d'une unique paroi en béton recouverte par une peau métallique sur sa surface interne pour les réacteurs de 900 MWe, participe au confinement des matières radioactives. La vapeur sous pression est envoyée dans des turbines haute pression et à sa sortir la dans un deuxième groupe de turbines basse pression puis dans le condenseur pour recommencer son cycle en eau (Circuit secondaire bleu sombre). Le circuit secondaire d’une centrale nucléaire. {\displaystyle W=h\times (Tm-Tvap)}, T Tous les systèmes, p.e. 287 prélèvement à l’arrêt : l'eau du circuit primaire (centrales thermiques à flammes) ou secondaire (centrale nucléaire) doit être renouvelée en quantités bien moindres. h Cet incident a été classé comme 5e plus dangereux par la NRC, qui l'a également classé au niveau 3 de l'échelle INES[9]. Le fluide circulant dans le circuit secondaire est de l’eau, dont l’écoulement est supposé stationnaire. T Un transformateur élève la tension du courant électrique produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement transporté dans les lignes très haute tension. Les Russes de leur part ont conçu une variante de réacteur de puissance à caloporteur et modérateur eau connue sous le nom de réacteur VVER. L'eau du circuit primaire fait bouillir l'eau du circuit secondaire. W Sur les réacteurs à eau sous pression, comme à Beznau et à Gösgen, l’eau surchauffée, maintenue sous pression élevée dans la cuve de pression du réacteur, circule vers un générateur de vapeur dans un premier circuit fermé (circuit primaire).C’est ici que la chaleur du circuit primaire est cédée au circuit secondaire. Le cycle thermodynamique décrit par l’eau est un cycle Ditherme moteur. Selon les modèles de REP, on charge entre 120 et 250 assemblages dans la cuve du réacteur. {\displaystyle Tvap=321,9-{50 \over 4,444}=310,7} À l’arrêt, il faut environ 15 m 3 d’eau par heure pour refroidir le cœur d'un réacteur nucléaire [17]. Entre les conditions nominales de fonctionnement et les températures ordinaires la masse volumique de l'eau varie de 25%. Elle se traduit par une diminution du débit vapeur secondaire qui provoque une élévation de la température primaire de sortie des générateurs de vapeur laquelle provoque une élévation de la température de l'eau dans le cœur. Jusqu'au 11 septembre 2001, ce n'était qu'une centrale nucléaire un peu vétuste, tout près de New York. Dans un réacteur à eau pressurisée, de nombreux systèmes et équipements (surtout ceux importants pour la sûreté) sont redondants, surtout ceux liés aux circuits primaire et secondaire, afin de diminuer le risque de défaillance. La salle des machines comporte l'ensemble du circuit secondaire de la tranche (la turbine, le condenseur, les réchauffeurs, les pompes, etc. Elle peut alors fournir le reste de son énergie dans les corps basse pression. Le circuit secondaire joue le rôle de « moteur thermique » qui permet de produire un travail qui mettra en mouvement de l’alternateur. Les centrales nucléaires produisent de l'électricité au moyen de l'ÉNERGIE NUCLÉAIRE.Comme dans les centrales thermiques (voir PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ), la chaleur sert à évaporer de l'eau.La vapeur produite entraîne une turbine et … Il est connecté à une boucle chaude du circuit primaire. La filière à eau « ordinaire » ou « légère » (2 e génération pour la plupart). quatre boucles et une pompe par boucle placée en sortie des générateurs de vapeur, donc en branche froide, dans le cas du palier N4 ; deux, trois ou quatre boucles primaires équipées chacune d'une ou plus rarement de deux pompes primaires placées en sortie des générateurs de vapeur dans les autres modèles. Indian Point: la centrale de tous les dangers. , 310 La pression vapeur est augmentée de 28 bar environ. Celle de Westinghouse est le réacteur AP1000. m Les centrales nucléaires sont constituées de trois principaux circuits : primaire, secondaire et tertiaire. m On modifie donc la puissance du réacteur en augmentant ou diminuant le nombre de neutrons participant à la réaction en chaîne. On la réchauffe donc à l'aide d'un peu de vapeur haute pression (prélevée à la sortie du circuit primaire) dans le sécheur-surchauffeur. La dilatation de l'eau primaire provoque une entrée d'eau au pressuriseur. Une partie du débit d'eau s'évapore dans la tour, (environ 500 à 1 000 L/s dépendant des conditions climatiques du moment, soit un débit massique d'un ordre comparable au débit de vapeur produit par les générateurs de vapeur de la centrale) [réf. Les boucles primaires sont des tuyauteries de fort diamètre (près de 0,75 m) et d'épaisseur voisine de 7 cm qui ne présentent guère de souplesse ; la conception des fixations des générateurs de vapeur et des pompes primaires tolèrent la dilatation des boucles. Une centrale nucléaire équipée de REP est organisée autour de plusieurs bâtiments, dont les principaux sont détaillés ci-après. Un arrêt automatique du réacteur est provoqué par la chute de ces barres de contrôle. C’est cette même eau dont les noyaux d’hydrogène assurent la modération (ralentissement) des neutrons. fonctionnement des boucles primaires : Les circuits ci-dessus requièrent le fonctionnement des pompes primaires principales (éventuellement à vitesse réduite) pour assurer une circulation d'eau dans la cuve et le cœur ; toutefois, il a été vérifié que l'extraction de puissance résiduelle du cœur pouvait être réalisée avec le circuit primaire principal fonctionnant en convection naturelle. La chaleur dégagée par ce phénomène chauffe de l'eau (liquide caloporteur) maintenue sous pression et à 320° afin de rester sous forme liquide. 1⎮1 La description d’une centrale nucléaire 1⎮1⎮1 Présentation générale d’un réacteur à eau sous pression 1⎮1⎮2 Le cœur, le combustible et sa gestion 1⎮1⎮3 Le circuit primaire et les circuits secondaires 1⎮1⎮4 L’enceinte de confinement 1⎮1⎮5 Les … La réaction en chaîne ne peut donc pas redémarrer en piscine. Considérons une centrale nucléaire REP produisant une puissance électrique P e = 900 MW. Ce circuit fermé est appelé circuit primaire. la gestion de l'eau au cours des réchauffages refroidissements de façon à compenser la dilatation ou contraction de l'eau primaire avec la température ; le contrôle de la teneur en acide borique ; dégazage de l'eau et saturation en hydrogène afin de limiter la corrosion par l'oxygène ; alimentation de secours des joints des pompes primaires ; contrôle de la pression du circuit primaire lorsque celui-ci est à l'état monophasique (pas de matelas de vapeur dans le pressuriseur). Circuit d'injection d'eau de sécurité (RIS), ligne traversant le confinement et aboutissant dans les boucles avec en série depuis les boucles ; Un ou plusieurs accumulateurs d'eau sous pression de gaz capable d'injecter un fort débit d'eau de façon passive (généralement un sur chaque boucle du circuit primaire). 70 le retour d'expérience des conceptions antérieures ; le respect de certaines règles de l'art ou administratives existantes (, l'application de règles simples de redondance basées sur une analyse à simple défaillance, l'alternateur peut se trouver couplé au réseau ou en situation d'autonomie électrique (, durant la marche en puissance, la conduite du réacteur, au cours du réchauffage l’excédent d'eau du circuit primaire est extrait d'une part pour créer la bulle au pressuriseur et pour compenser la dilatation.
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