3 . 1 . - RESULTATS RELATIFS AU FONCTIONNEMENT THERÎ-IOHYDRAULIG'JE
3 . 1 . 1 . - GENERATEUR DE VAPEUR PROTOTYPE DE P H E N I X *4'
Les résultats r e l a t i f s aux performances thermiques globales de ce généra-teur de vapeur mettent en lumière un léger surdimensionnement des différents éléments composant les modules installés au C.G.V.S.
Ce surdimensionnement est d'environ 6 Z pour 1'écononiseur-évaporateur et le resurchauffeur et 20 X pour le surchauffeur. Ces résultats ont amené le constructeur à réduire la surface d'échange relative à chaque module, pour la centrale PHENIX.
On pouvait craindre a priori des fonctionnements déséquilibrés, soit entre tubes d'un même module, soit entre modules disposés en paralle?e par rapport à l'alimentation en sodium et en eau. Ces déséquilibres peuvent pro-venir d'hétérogénéités dans l'alimentation en sodium, ou dans l'alimentation en eau, des différents éléments d'échange, ou d'un effet de couplage entre ces deux phénomènes ; i l s peuvent également provenir de l'apparition d'un phénomène d ' i n s t a b i l i t é statique ( i n s t a b i l i t é de LEDINEGG " ) , lié à l'existence de caractéristiques hydrauliques AP = f (Q) des tubes et des modules ayant l ' a l l u r e d'un "S", c ' e s t - à - d i r e , présentant un maximum et un minimum, avec une zone inter-médiaire à pente négative (figure ' 4 ) .
En fait, dans toutes les conditions normales de fonctionnement, y compris les conditions de démarrage des GV de PHENIX, à la pression de vapeur de 140 bar, les écarts de température de sortie de vapeur et de sodium entre modules sont demeurés nettement inférieurs aux valeurs maximales admissibles. De même, les écarts maxinaux de température de sortie de vapeur entre tubes d'un même module restent acceptables. Le fonctionnement entre tubes et entre modules reste par conséquent homogène et équilibré dans tous ces cas.
Les essais de s t a b i l i t é statique ont montré que les diaphragmes de stabi-lisation prévus, placés uniquement à l'entrée des cubes, étaient suffisants pour assurer une pente monotone croissante de la caractéristique hydraulique de chaque module, notamment à la pression de vapeur de 140 bar (figure 15), et q u ' i l n'y avait do.ic pas Lieu de craindre de phénomènes d ' i n s t a b i l i ' i statique .
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-Par contre, aux conditions de reprise en secours après perte du réseau, à la pression de vapeur de 63 bar, la caractéristique hydraulique présente une allure non monotone, en "S" (figure 16), qui ne permet pas de garantir une a l i -mentation en eau équilibrée entre modules. On précise que les modules implantés au C.G.V.S. étaient munis d'un diaphragme de mesure du débit d'eau -jouant également le rôle de diaphragme de stabilisation- permettant d'assurer la sta-b i l i t é stacique et d'effecCuer le tracé compLet de la caractéristique de chaque module. En centrale, ces diaphragmes n'existent pas et pour garantir la stabi-l i t é stacique, i stabi-l est nécessaire d'imposer un débit d'eau correspondant à stabi-la partie de la courbe AP = f (Q) monotone croissante. Qualitativement, les condi-tions de fonctionnement doivent être t e l l e s que Q < Q - (figure 14).
Des phénomènes d'oscillations périodiques des débits et pressions dans les tubes one été mis en évidence, mais uniquement dans le cas d'un incident de perte de réseau. Les essais effectués ont fait apparaître deux types d'oscil-lacions à caractère périodique : l'une de période comprise entre 0,5 et 2 s, l'autre comprise entre 5 et 8,5 s. Ces oscillations ne doivent pas nuire à la tenue mécanique des matériaux, car les périodes de reprise en secours après l'incident de perte de réseau sont de durée limitée et leur fréquence est faible durant la vie de la centrale.
Une campagne d'essais d'analyse indicielle très complect a été effectuée, a différents cas de charge et notamment aux conditions de démarrage à froid à 10,5 7. de charge. Une centaine de variations en échelon des paramètres de réglage a pu être effectuée (figure 17), permettant d'aboutir à la détermination de la matrice de transfert du générateur de vapeur et d'apporter une connaissance sa-tisfaisante du comportement dynamique de l'appareil, en vue de la définition optimale des coefficients de réglage des systèmes de régulation, en centrale.
Enfin, la reproduction sur le C.G.V.S. des conditions de démarrage prévues en centrale et d'un certain nombre de perturbations de grande amplitude suscep-tibles d'affecter les générateurs de vapeur -et correspondant aux principaux inci-dents qui peuvent survenir en centrale- ont permis principalement de s'assurer ;
- d'un comportement thermohydraulique satisfaisant des modules (absence d'hétérogénéités dans leur alimentation ; écarts admissibles en toutes circons-tances entre les températures de sortie de vapeur des tubes et des modules)
- de la validité des procédures d'exploitation prévues.
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-3 . 1 . 2 . - GENERATEUR DE VAPEUR EXPERIMENTAL DE 45 MW STEIN I N D U S T R I E ^5'
I l faut rappeler que la conception de cet appareil n'-.yant pas été retenue pour la centrale de CREYS-MALVTLLE, il n'a subi qu'une première campagne d'essais restreinte, devant toutefois permettre une connaissance suffisante de ce cype de générateur de vapeur pour apporter les éléments de décision nécessaires au choix définitif du concept d'appareil.
Les essais thermiques en régime permanent ont montré une bonne concor-dance entre les caractéristiques globales prévues et les mesures. Toutefois, un défaut important d'homogénéité est apparu entre les divers tubes de l'éco-nomiseur-évaporateur, la température de vapeur en sortie des tubes étant nota-blement plus élevée à la périphérie qu'au centre. On a pu relever des écarts jusqu'à A0°C dans un cas, et atteignant couramment 20°C. La cause probable est la répartition des vitesses de sodium autour des tubes, des passages préférentiels apparaissant à la périphérie du faisceau. De plus, des échanges de chaleur parasites entre le sodium circulant dans la zone périphérique du faisceau tubu-laire et celui circulant dans la zone entre virole externe et gaine entourant le faisceau ainsi que des couplages thermiques entre le sodium et l'eau-vapeur ont tendance à aggraver les écarts entre tubes. Toutefois, ces écarts constatés à la sortie de l'économiseur-évaporateur ne se retrouvent pas en sortie du surchauffeur (figure IS ) .
Les essais de s t a b i l i t é statique à basse charge ont montré que l'appareil é t a i t globalement stable. Mais là encore, la mauvaise répartition du sodium entraîne une répartition des débits d'eau entre tubes très inégale (le débit étant de 50 % plus important à la périphérie qu'au centre) alors que les écarts de température entre les sorties des divers tubes étaient très faibles.
Il n'a pas été possible de mettre en évidence des phénomènes d ' o s c i l l a -tions périodiques comme sur d'autres appareils, seul un phénomène oscillatoire complexe a été observé. C'est uniquement dans le cas de fonctionnement en module unique (c'est-à-dire lorsque le module économiseur-évaporateur du G.V. STEIN INDUSTRIE est placé dans les conditions d'un module économiseur évaporateur surchauffeur, sans aucune modification de l ' i n s t a l l a t i o n ) que des oscillations réellement périodiques dans les tubes (T = 7 s) ont été observées.
Par a i l l e u r s , les quelques essais de grands transitoires effectués n'ont pas fait apparaître de comportement anormal de l'appareil.
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3 . 1 . 3 . - GENERATEUR DE VAPEUR EXPERIMENTAL OE 45 MW BA8C0CK A T L A N T i q U E ^6^2
Les e s s a i s thermiques en régime permanent ont raontré un fonctionnement d'ensemble s a t i s f a i s a n t de l ' a p p a r e i l , t a n t sur l e plan des écoulements de
Une campagne d'essais systématiques de s t a b i l i t é dynamique a permis d'obtenir des renseignements très intéressants sur le comportement thermohy-draulique instable de tels appareils, à basse charge. Les oscillations pério-diques de débit d'eau et de pression dans les tubes apparaissent pour des régimes de fonctionnement du GV expérimental caractérisés par une zone surchauffeur très importante, pouvant atteindre 80 Z de la longueur totale développée d'échange (figure 20). C'est le cas du régime de SUPER PHENIX à 20 Z de charge qui a été ' plus particulièrement étudié, car i l correspond aux condition? de démarrage ou de repli de puissance de la centrale. Les oscillations mises en évidence ont une période variant an- re 5 et 10 s. Les essais effectués ont permis de délimiter dans le plan cor.espondant à deux paramètres de réglage (par exemple, la pression d" vapeur et U débit d'eau) les domaines de s t a b i l i t é et d'insta-b i l i t é (figure 21).
Dès que l'on pénètre dans le domaine instable, en faisant décroître par exemple, à débit d'eau constant, la pression de vapeur, ou en diminuant le débit d'eau à pression constance, on observe des oscillations très prononcées, avec in-versions momentanées de débit, sur tous les tubes . Un exemple caractéristique de comportement instable est présenté figure 22 : on observe des oscillations avec inversions de débit dans les tubes, la perte de charge globale et le débit d'eau d'alimentation du G.V. ne subissant que des fluctuations d'amplitude très limitée.
Les essais de s t a b i l i t é dynamique ont également permis de mettre en évi-dence deux phénomènes qui r. avaient pas été mentionnés dans la l i t t é r a t u r e spé-cialisée :
- la possibilité d'cjtenir des oscillations à très forte charge, jusqu'à la charge nominale, en déséquii-Drant suffisamment le fonctionnement du GV, par diminution du débit d'eau ou de la pression de vapeur, notamment. Bien que ces conditions de fonctionnemer- ne soient pas représentatives des conditions en centrale, les résultats cor respondants apportent une connaissance plus complète de ces phénomènes d'instabi-îté dynamique.
- l'existence d'un j lénomène d'hystérésis, le seuil de disparition des oscillations obtenu par diminution (ou accroissement) de l'un des paramètres de réglage étant sensiblement différent du seuil d'apparition de ces oscillations, obtenu par augmentation (OL par diminution) du même paramètre de réglage.
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L'ensemble de c e s ' r é s u l t a t s obtenus s ' e s t par a i l l e u r s trouvé confirmé par l ' é t u d e e x p é r i m e n t a l e , sur la boucle sodium-eau de 1,5 MW de CHATOU, d'une maquette complémentaire comportant seulement 3 tubes e n r o u l é s en h é l i c e , aux d i a m è t r e s d'enroulement r e s p e c t i f s de 630, 720 e t 810 mm e t dont la p u i s s a n c e thermique nominale é t a i t de 6 MW .
Un t r è s grand nombre d ' e s s a i s en r é g i x e t r a n s i t o i r e ont é t é e x é c u t é s : t r a n s i t o i r e s l e n t s correspondant à des manoeuvres d ' e x p l o i t a t i o n c o u r a n t e ou t r a n s i t o i r e s r a p i d e s c o r r e s p o n d a n t à des i n c i d e n t s . D'une façon g é n é r a l e , ces e s s a i s n ' o n t pas p r é s e n t é de d i f f i c u l t é s p a r t i c u l i è r e s en ce qui concerne l e fonctionnement du GV lui-même.
Enfin, des e s s a i s d'endurance c o n s i s t a n t en la r é p é t i t i o n un grand nombre de f o i s d'un c y c l e comprenant à p a r t i r d'une marche à p l e i n e charge : un a r i ê t de d é b i t d ' e a u , un r e f r o i d i s s e m e n t a c c é l é r é du sodium, une r é a l i m e n t a t i o n en e a u , un démarrage r a p i d e e t une montée en charge r a p i d e n ' o n t pas f a i t a p p a -r a î t -r e de f a i b l e s s e mécanique du GV.
T o u t e f o i s , l e s examens m é t a l l u r g i q u e s a p r è s découpage des tubes ont r é v é l é l a p r é s e n c e de f i s s u r e s de f a t i g u e dans l e s soudures de raccordement des t u b e s , notamment dans l e s zones exposées à l ' a s s è c h e m e n t .
Ces d e r n i e r s r é s u l t a t s ont conduit notamment au lancement d._ deux p r o -grammes expérimentaux, sur l a n o u / e l l e boucle sodium-eau, EMERAUDE, de l a D i v i s i o n G.E.S. :
- aux e s s a i s d'une maquette d i t e " p r é c u r s e u r " , de 3 tubes e n r o u l é s en h é l i c e , à l a demande de la S o c i é t é NERSA, devant se d é r o u l e r de J u i n à Décembre 1983. Le but de c e t t e maquette e s t d ' a p p o r t e r l a c o n f i r m a t i o n de la bonne tenue mécanique des tubes soumis uniquement aux c o n d i t i o n s de s o l l i c i
-- à l a conception d'une maquette de 2 tubes e n r o u l é s en h é l i c e (HELENA) devant f a i r e l ' o b j e t d'une campagne d ' e s s a i s approfondie pour l ' é t u d e f i n e de la thermohydraulique d'un tube en h é l i c e , notamment des d i s t r i b u t i o n s de température de p a r o i e t de d e n s i t é de flux thermique au v o i s i n a g e de l ' a s s è -chement, y compris dans des domaines de fonctionnement c a r a c t é r i s é s par des i n s t a b i l i t é s de n a t u r e o s c i l l a t o i r e . Actuellement en cours de conception (deuxième semestre 1983) c e t t e maquette sera t e s t é e sur l a Boucle EMERAUDE
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43
-3 . 1 . 4 . - GENERATEUR DE VAPEUR EXPERIMENTAL OE 45 MW N I R AU W Kit)
Une campagne d'essais analogue à celle effectuée sur Les générateurs de vapeur expérimentaux précédents a été réalisée sur l'appareil NIRA. Globalement, les résultats obtenus confirment la connaissance déjà acquise sur te comportement.
thermohydraulique des générateurs de vapeur, notananent en-ce qu- concerne les instabilités de nature statique ou dynamique.
Certaines anomalies sont toutefois apparues au cours des essais, que l'on peut résumer brièvement de la façon suivante :
1°) Des phénomènes locaux de recirculation du sodium dans la partie supé-rieure de l'économiseur-évaporateur ont été observés, aux débits de sodium élevés, et par conséquent aux charges élevées. Paradoxalement, ces phénomènes conduisent à une distribution des températures de sortie de vapeur des tubes relativement uniforme, alors qu'à basse charge, des écarts de l'ordre de 30°C ont été enregistrés entre les températures de sortie de vapeur des tubes situés au centre de l'appareil (zone "froide") et ceux situés à la périphérie (zone "chaude"), bien que ces phénomènes de recirculation ne se produisent pas.
2°) La température moyenne de sortie de vapeur mesurée s ' e s t révélée systé-matiquement supérieure à la plage des temp ii rature s de sortie vapeur observées sur les tubes instrumentés. Ce phénomène est apparu seulement dans les condi-tions de fonctionnement à charge constante et lors des essais de s t a b i l i t é dynamique à basse charge et faible débit d'eau. L'explication la plus plausible fournie réside dans l'influence sur la soudure chaude des thermocouples de gout-t e l e gout-t gout-t e s d'eau sigout-tuées au cengout-tre de l'écoulemengout-t dans les gout-tubes, la couche de fluide périphérique étant nettement surchauffée, c'est-à-dire que l'on suppose l'existence d'un fort déséquilibre thermodynamique entre les deux phases liquide et vapeur.
3") L'influence de la pression de vapeur sur la température moyenne de sortie de vapeur s'est révélée être beaucoup plus importante que dans le cas des autres GV testés au C.G.V.S. A débit d'eau constant, la variation de la température de sortie de vapeur 9V est de l'ordre de 50°C, lorsque la pression Pv évolue de 100 à 140 bar environ, la courbe des variations de 3V
en fonction He Pv présentant un minimum pour la valeur de 140 bar.
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44
-3 , 2 , - RESULTATS RELATIFS AU FONCTIONNEMENT DES DISPOSITIFS DE SURVEILLANCE DES GENERATEURS DE VAPEUR
3 . 2 . 1 . - DETECTION D'HYDROGENE
Les enseignements r e l a t i f s aux d i s p o s i t i f s de d é t e c t i o n d'hydrogène con-c e r n e n t l a s e n s i b i l i t é e t l e temps de réponse de la d é t e con-c t i o n , d'une p a r t , e t l a f i a b i l i t é des m a t é r i e l s , d ' a u t r e p a r t . Dans l e cas de g é n é r a t e u r s de vapeur à s u r f a c e l i b r e de sodium (maquettes c o n s t r u i t e s par STEIN INDUSTRIE e t BA3C0CK-ATLANTIQUE pour SUPER PHENIX, e t a p p a r e i l s d é f i n i t i f s c o r r e s p o n d a n t s ) , on d i s p o s e de deux types de d é t e c t i o n : dans l e sodium e t dans l ' a r g o n (cf. 1ère p a r t i e -c h a p i t r e 5 ) .
Les é t u d e s de s e n s i b i l i t é e t d ' é t a l o n n a g e de la d é t e c t i o n d'hydrogène s ' e f f e c t u e n t par i n j e c t i o n s de q u a n t i t é s connues d'hydrogène ou de vapeur d ' e a u en d i f f é r e n t e s zones du GV. Ces i n j e c t i o n s p e r m e t t e n t de simuler une f u i t e a c c i d e n t e l l e ; l e s zones d ' i n j e c t i o n sont des zones e s s e n t i e l l e s de l ' a p p a r e i l : l e f a i s c e a u , l e s 2ones à f a i b l e c i r c u l a t i o n du sodium ("2ones m o r t e s " ) , l e ga2 de c o u v e r t u r e .
-0
Après p u r i f i c a t i o n de l a boucle de sodium (5.10 ~ ppm d hydrogène e n v i r o n ) , le piège f r o i d e s t i s o l é e t on procède aux i n j e c t i o n s . La s e n s i b i l i t é e s t é t u d i é e expérimentalement en f o n c t i o n des paramètres de r é g l a g e du sodium : t e m p é r a t u r e d ' e n t r é e e t d é b i t , au cours de fonctionnements i s o t h e r m e s .
Les r é s u l t a t s obtenus sont t o u j o u r s du même type ; pour l e s GV à s u r f a c e l i b r e , l e s deux t y p e s de d é t e c t i o n dans l e sodium e t dans l ' a r g o n j o u e n t un r o l e complémentaire. Les p r i n c i p a u x r é s u l t a t s peuvent ê t r e résumés de la façon s u i v a n t e
1°) Le temps de réponse de l a d é t e c t i o n d'hydrogène e s t égal à la somme de deux termes : l e temps de p a r c o u r s de l ' h y d r o g è n e dans l e g é n é r a t e u r de vapeur, p u i s dans l e c i r c u i t de prélèvement de 1 ' é c h a n t i l L o n , e t l e temps de réponse de l a membrane de n i c k e l e t du c i r c u i t de v i d e .
Le premier terme v a r i e s u i v a n t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s géométriques de l ' a p p a r e i l e t du c i r c u i t de prélèvement ; le second terme e s t c o n s t a n t , é g a l à 48 s pour une température de membrane de 450°C e t pour une v a l e u r du s i g n a l é g a l e â 80 7. de la v a l e u r à l ' é q u i l i b r e . Le temps t o t a l de réponse . 2 la d é t e c -t i o n d'hydrogène des GV de la c e n -t r a l e de CREYS-MALVILLE e s -t a i n s i es-timé à 1 ran environ pour une f u i t e s i t u é e en haut du f a i s c e a u c u b u l a i r e , aux c o n d i t i o n s
<>
nominales de fonctionnement
2°) La sensibilité des dispositifs de détection de l'hydrogène dépend de la position de la fuite dans le faisceau tubulaire et des conditions de fonc-tionnement. Aux conditions de démarrage, 3 basse température (inférieure à 300*CJ et à faible débit de sodium (de l'ordre de 20 % de la valeur nominale), c'est la détection dans l'argon qui présente la plus grande sensibilité ; aux condi-tions de fonctionnement en puissance à différentes charges, c'est la détection dans Le sodium qui assure la protection de l'appareil
Les mécanismes permettant d'interpréter les résuLtats obtenus peuvent se résumer ainsi :
- aux températures élevées, la majeure partie de la vapeur d'eau ou de L'hydrogène injecté réagit avec le sodium pour former des hydrures de sodium qui sont captés par la pipe de prélèvement du sodium disposée à la sortie du générateur de vapeur (cf. figures 8 à 11).
- aux faibles températures par contre, l'hydrogène réagir, très lentement avec le sodium et demeure sous forme gazeuse. Il a donc tendance à remonter vers les surfaces libres et cela d'autant plus facilement que le débit de sodium est faible.
Ces caractéristiques de sensibilité sont illustrées par la figure 23.
3°) Les résultats obtenus sur les maquettes peuvent être extrapolés aux conditions des générateurs de vapeur installés en centrale. Ainsi, à la centrale de CREYS-MALVILLE, au régime nominal de fonctionnement, on observerait en une minute une augmentation de 10 7. du signal délivré par la détection d'hydrogène dans le sodium pour une fuite de débit constant et égal à 125 mg/s située en partie basse du faisceau tubulaire.
4e) Des mesures périodiques de la diffusion de l'hydrogène à travers les parois d'échange ont permis :
- de connaître l'importance du phénomène de diffusion lors des différences phases de fonctionnement du générateur de vapeur
i:
- d'estimer L'incidence de ce phénomène sur la sensibilité de la détection d'hydrogène (bruit de fond permanent d'hydrogène)
- d'observer l'évolution au cours du temps de l'efficacité du piège froid.
La figure 24 représente l'évolution du taux d'hydrogène diffusé par unité de surface d'échange en acier ferritique en fonction du temps de fonction-nement en puissance, pour la maquette de 45 MW SUPER PHENIX de STEIN INDUSTRIE.
A t i t r e de comparaison, on a porté sur la même figure les résultats de mesures effectuées sur le GV prototype PHENIX et sur les GV de la centrale PHENIX qui sont également des appareils à surface d'échange bimétallique : acier f e r r i -tique dans l'économiseur-évaporateur, acier austéni-tique dans Le surchauffeur et le resurchauffeur (cf. chapitre 4).
La comparaison de ces différents résultats permet ae faire les remarques suivantes :
- à PHENIX, i l n'a pas été observé de pic de diffusion aussi prononcé qu'au C.G.V.S., au cours des premières phases de fonctionnement en puissance. Cette différence peut s'expliquer par la vitesse de îorraa-tion de la couche de magnetite qui est foncîorraa-tion du mode opératoire u t i l i s é : montée lente et progressive en centrale, montée très rapide à la puissance nominale au C.G.V.S.
- pour des GV constitués de matériaux de même nature, Les valeurs du taux de diffusion atteintes au palier sont du même ordre de grandeur (environ 0,9 rag.h .m ~)
- lors des premières montées en puissance, le phénomène de diffusion crée un bruit de fond d'hydrogène relativement important dans l ' i n s
-tallation, ce qui gêne la détection de fuite par dosage de l'hydrogène dans le sodium.
Par a i l l e u r s , on rappelle que les dispositifs de détection d'hydrogène ont prouvé largement leur efficacité et leur f i a b i l i t é :
- sur les boucles d'essais de microfuites, du type MICROMEGAS, où l'on étudie l'évolution de petites fissures de fatigue réalisées sur des échantillons de tubes
i
sur l e s g é n é r a t e u r s de vapeur de PHENIX, où l ' o n d i s p o s e d ' u n e e x p é r i e n c e de durée importante e t où l e s d i s p o s i t i f s se sont a v é r é s e f f i caces l o r s des q u a t r e c a s de f u i t e s observés dans l e s é t a g e s r e s u r -c h a u f f e u r , en 1982 e t 1983
l ' é t u d e de l a f i a b i l i t é o p é r a t i o n n e l l e e t de la f i a b i l i t é p r é v i s i o n -(34 ) neLie de ces d i s p o s i t i f s c o n d u i t a des r é s u l t a t s t r è s s a t i s f a i s a n t s
3 . 2 . 2 . - DETECTION ACOUSTIQUE
Des e s s a i s du d i s p o s i t i f de d é t e c t i o n a c o u s t i q u e dont l e p r i n c i p e e s t p r é s e n t é au paragraphe 5 . 2 . ont é t é r é a l i s é s sur l e s deux maquettes de 45 MU proposées pour SUPER PHENIX.
On procède à des e n r e g i s t r e m e n t s au c o u r s des deux types de f o n c t i o n n e -ment e t d ' e s s a i s s u i v a n t s :
marches en sodium isotherme e t fonctionnements en p u i s s a n c e à d i f f é -r e n t e s c h a -r g e s pou-r é t u d i e -r l ' i n f l u e n c e des d é b i t s de sodium e t d ' e a u sur le b r u i t de fond a c o u s t i q u e
i n j e c t i o n s r é a l i s é e s pour l ' é t a l o n n a g e du d i s p o s i t i f de d é t e c t i o n d ' h y -drogène ou au c o u r s de fonctionnements en p u i s s a n c e , pour d é t e r m i n e r l e s performances de l a méthode.
Les p r i n c i p a u x r é s u l t a t s obtenus sur l a maquette de 45 MH BABCOCK-ATLANTIQUE sont l e s s u i v a n t s :
- l e s signaux e n r e g i s t r é s se p r é s e n t e n t sous la forme de " b o u f f é e s "
a l é a t o i r e m e n t r é p a r t i e s dans le temps dont l ' a m p l i t u d e e s t t r è s impor-t a n impor-t e par r a p p o r impor-t au niveau moyen du b r u i impor-t de fond, e impor-t donimpor-t l a durée e s t de l ' o r d r e de la c e n t a i n e de m i l l i s e c o n d e s
- l e s composantes s p e c t r a l e s du b r u i t de fond se s i t u e n t à des fréquences s u p é r i e u r e s à 2000 Hz ; l e b r u i t de fond augmente évidemment de façon importante avec l a c h a r g e , mais c e t accroissement e s t p l u s f a i b l e aux b a s s e s fréquences ( i n f é r i e u r e s à 2 kHz), d'où l ' i n t é r ê t de c e t t e bande pour la d é t e c t i o n de f u i t e s ; La courbe avant i n j e c t i o n e t la
i
courbe pendant l'injection présentent une grande analogie, Les diffé-rents maxima des spectres du signal se situent aux mêmes abcisses et correspondent sans doute à des fréquences de résonance de l'antenne couplée au générateur de vapeur
- le traitement et l'analyse des signaux par corrélation permettent de déterminer le retard entre deux signaux simultanés émis par des capteurs différents
- toutes les injections effectuées au cours des essais ont été détectées après analyse, quels que soient le régime de fonctionnement et le lieu d'injection. Cependant, au régime nominal, l'évolution du signal acous-tique, quoique significative, est restée faible. A t i t r e d'exemple, une fuite d'eau de 500 rag/s située au milieu du faisceau tubulaire de la caquette de 45 MW BABCOCK-ATLANTIQUE entraî.-e une augmentation de 50 % du signal acoustique
en raison de la vitesse de transmission du son dans le sodium, l ' i n f o r -mation d'apparition d'une fuite parvient de manière pratiquement ins-tantanée au détecteur. Le temps de réponse du dispositif correspond à la temporisation nécessaire au traitement du signal, destiné à valider l'information (cf. figure
25)-Dans ces conditions, le rôle que l'on peut assigner à la détection acoustique est d'être complémentaire de la détection d'hydrogène. Les résultats prometteurs obtenus au C.G.V.S. ont permis d'envisager la réalisation d'un d i s -positif prototype pour la centrale de CREYS-MALVILLE : sa sensibilité sera pro-bablement inférieure à celle des dispositifs de détection d'hydrogène (< 1 g/s) mais dépassera celle des membranes de sécurité (> 2 kg/s) ; son temps de réponse sera aussi intermédiaire entre celui des deux autres moyens
(36) de detection
<
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