反应器和用于反应器的针对堆芯熔化事件的安全方法与流程

1.本发明涉及核电站安全领域，更具体地涉及对加压水核反应器(pwr) 的严重事故的管理。更具体地，本发明应用于在严重事故发生情况之后，在用于将堆芯熔化物保持或保留在容器中的策略的背景下，涉及对在容器底部形成堆芯熔化物熔池的事故的管理。


背景技术：

2.pwr型核电站如图1和图2所示。
3.通常，这样的站包括安全壳600，反应器1容置在安全壳内。反应器1 (反应堆)包括容器10，其与帽20一起形成紧密外壳。该紧密外壳容纳堆芯30的燃料组件。在图2中，为清楚起见，堆芯由虚线区域表示。
4.容器10还包括连接到第一级回路100的至少一个所谓的冷流体入口13 和也连接到第一级回路100的至少一个所谓的热出口14。加压水在第一级回路100中循环。
5.因此，在反应器1的正常运行期间，第一级回路10确保热量从堆芯30 向第二级回路200传输，水也在第二级回路内循环。
6.第二级回路200包括一个且优选地多个蒸汽发生器210。第一级回路 100和第二级回路200之间的热交换在蒸汽发生器210内部进行。在图1所示的示例中，第一级回路100的环路214在蒸汽发生器210中示出。
7.图1和图2的简化图示出了第一级回路100和反应器1堆芯30的其他完美经典元件，诸如：控制棒40、位于容器10入口处以使水在第一级回路 100中循环的液压泵102、位于容器10出口处的加压器110、安全壳600、以及形成界定容器10井603的门槛601和壁602的结构。
8.仍然在反应器1的正常运行期间，在其进入蒸汽发生器210时，第二级回路200的水的一部分蒸发并到达能量转换装置，诸如由蒸汽的减压可移动地驱动的涡轮机220。之后，涡轮机220的输出处的机械能在被朝向消耗地点传送之前被发生器500和变压器510转换成电能。
9.在涡轮机220的出口处，流体在通过泵240再次注入蒸汽发生器210 之前在冷凝器230中冷凝。
10.为了冷凝来自涡轮机220的蒸汽，冷凝器230通过由水源310诸如河流供给的开式回路300冷却。该回路300还包括提升泵320、330和冷却塔 340。
11.如图1的图中清楚地显示，第一级回路100的水旨在提取反应器1产生的卡路里，以便将它们转移到第二级回路200，以使用能量转换系统诸如涡轮发生器将它们转化为电能。在正常运行期间，堆芯30是临界的，所产生的热功率由第一级回路100排出。堆芯临界状态的监测通过控制棒40在堆芯30中的位置来确保，但也由第一级回路的水中水溶性硼的含量来确保。
12.不同的事故情景诸如大破口型第一级冷却剂损失事故，结合加重因素诸如分级应急系统失效，可能导致严重的事故发生情况。
13.此后，随着堆芯熔化物的产生，堆芯30转变为熔化状态。堆芯熔化物是处于熔融状态的容器内部构件10的部分或全部熔融燃料组。堆芯熔化物在重力作用下流入容器10的底部12并在其中形成熔池。因此，堆芯熔化物包括全部或部分熔融燃料原料，包含所有固体裂变产物和与其相关的残余热能。
14.图3a至3c以非常示意性的方式示出了pwr容器的严重事故，其中形成了堆芯熔化物熔池，然后容器被刺穿。
15.在图3a中，示出了堆芯30的解聚和部分熔化、堆芯熔化物70的形成和在容器10底部12处的堆芯熔化物70熔池71的出现。以已知的方式，在形成堆芯熔化物70熔池71时，表面液态金属层72出现在熔池71的自由表面。堆芯熔化物70熔池71的一部分热功率被传递到该层72。
16.图3b以非常示意性的方式示出了该金属层72的外观(为清楚起见有意夸大了其厚度)。带有附图标记a的区域示出了金属层72开始刺穿容器 10。容器10的这种刺穿是由通常称为“聚焦效应”的现象引起的。金属层 72是良好的热导体并吸收了堆芯熔化物熔池71的大部分热能。聚焦效应对应于金属层72通过传导将其一部分热传递在容器10的侧壁11的小表面上的情况。该热功率聚焦在小表面上可能引起刺穿容器10的壁11。
17.图3c示出了刺穿容器10的完成。然后堆芯熔化物70溢出到容器10 井603中。此外，在堆芯熔化物与井603中包含的冷却水之间直接接触时，发生称为蒸汽爆炸(突然的水的减压和蒸汽的膨胀)的爆炸，并且产生氢气。考虑到由反应器外壳600形成的第三安全壳屏障破裂的风险，这些后果是不可接受的。在浸透的容器10井603的情况下，容器刺穿的风险应被消除。此外，必须避免堆芯熔化物70不受控制地散布，堆芯熔化物是一种具有非常高热功率的高放射性物质。堆芯熔化物70在门槛601水平处的散布产生刺穿后者和向下传播到潜在潜水区域的风险。
18.取决于pwer核锅炉的设计者，在pwr发生严重事故时，有两种管理堆芯熔化物的模式。称为ex vessel retention的第一范围的解决方案包括让堆芯熔化物70刺穿容器10——其中第一级回路减压——并在用于堆芯熔化物的摊开及用于管理其冷却的区域中流动。这种类型的解决方案的缺点是需要令人印象深刻的平台来接收和摊开称为回热器的堆芯熔化物，这大大加重了要建造的结构的重量和反应器外壳的基础设施成本。另一个主要缺点涉及由反应器外壳形成的第三安全壳屏障的完整性证明，以避免环境污染，因为由第一级回路形成的安全壳屏障已被破坏。
19.被称为in vessel retention或其首字母缩写词ivr的第二范围的解决方案在于部署用于通过避免刺穿容器10而将堆芯熔化物70保持在容器10内的系统。
20.在该范围的解决方案中，一种策略旨在将堆芯熔化物70保持在容器10 中并通过外部冷却通过容器10的壁提取其剩余功率，特别是通过在浸泡容器10井602之后设置(自然或强制)对流环路。
21.例如在文件wo2009/053322中描述了这种类型的解决方案。在该文件中，位于容器底部的泵允许增加位于容器井603中与容器10的外壁接触的水的强制对流。
22.也可以设置与容器接触然后在外壳的上部再次蒸发和冷凝的水的自然循环。在westinghouse
tm
公司的ap1000反应器发生严重事故时，建议使用这种类型的解决方案来管理剩余功率的排出。与文件wo2009/053322中描述的解决方案相比，该冷却装置是完全被动
的。
23.此外，根据关于聚焦效应起源处的金属层72的厚度的所考虑的假设，未达到足够的冷却性能以避免刺穿容器的可能性仍然存在。这就是为什么总的来说，甚至在严重事故的ivr管理的背景下，描述了用于处理氢气风险的补充装置，以及对蒸汽爆炸后果限制的研究，并提供了额外的手段，以便处理容器刺穿的最坏情况假设。
24.文件fr2763168中描述的ivr策略在于提供用于回收容器底部的堆芯熔化物的装置。堆芯熔化物在重力作用下从堆芯流向该回热器。此外，它被提供用于通过连接到容器井的附加罐通过重力注入水。
25.该解决方案的缺点是需要存在由回热器形成的附加系统，这会加重了反应器容器的重量并显著增大其尺寸。此外，将水注入由直接连接到第一级回路的罐形成的容器中的装置只是对已经存在的用于处理尺寸事故的那些的备用注入装置的补充。发生严重事故时存在的残余第一级压力需要为该罐提供相当大的重力高度，这大大加重了要建造的结构的重量。
26.因此，为管理堆芯熔化物的冷却而提出的所有少数解决方案都存在缺陷。需要提供一种限制并可能抑制这些缺陷中的至少一些的解决方案。本发明旨在实现这样的目的。
27.本发明的另一个目的在于降低并可能消除通过聚焦效应刺穿容器的风险。


技术实现要素：

28.为了实现这些目的中的至少一个，本发明提供了一种用于加压水核反应器的安全方法，针对反应器的堆芯至少部分熔化并形成堆芯熔化物熔池的情况，在运行阶段期间，该反应器至少包括：
29.·
水基第一级流体意图在其中循环的第一级回路，第一级回路被配置为使得第一级流体渗透到反应器的容器中并穿过被包含在容器内的堆芯，以便提取由堆芯产生的热量，
30.·
水基第二级流体意图在其中循环的第二级回路，第二级回路与第一级回路水压地隔离，并且包括至少一个蒸汽发生器，第二级回路被配置为从第一级回路吸收热量并将其至少部分地转化为蒸汽发生器中的蒸汽。
31.该方法至少包括以下步骤。响应于检测到表征反应器的堆芯至少部分熔化并在容器底部形成堆芯熔化物熔池并在堆芯熔化物表面处形成液态金属层的事件，该方法提供将第二级回路设置为与第一级回路流体连通，使得第二级流体遵循第一级回路，优选地通过冷支路侧，以在容器内部流动经过堆芯熔化物熔池的所述液态金属层。
32.因此，被包含在第二级回路中并且特别是在蒸汽发生器中的加压的第二级流体，通常是处于饱和压力和温度的水，在金属层上方流入容器的底部。
33.因此，这种冷却剂注入是以被动方式执行的，因为第二级回路的水处于比第一级回路更高的压力。
34.通常，被包含在蒸汽发生器中的水的压力在60至70巴的范围内，而当发生严重事故情况时，第一级回路的水的压力通常低于20巴。
35.在很短的时间内，第二级回路的水开始与过度熔融的液态金属层接触，致使通过聚焦效应的刺穿起源处的热流急剧减少。来自第二级回路的全部或部分水通过沿冷支路侧
的反应器容器、有利地沿通常称为下降管的容积流出在与液态金属层和堆芯熔化物熔池接触时蒸发。
36.来自第二级回路的水至少在该液态金属层具有足够小以产生刺穿容器的风险的厚度的整个时间段内流动足够长的时间以冷却液态金属层。因此，可以将此流动视为受监测的。然而，流动经过液态金属层的流动的流速不必非常高。
37.管理该流速和从第二级回路向容器中的注水的该持续时间的一种方式在于准确校准第二级回路与第一级回路之间的打开的裂口的截面。
38.作为非限制性示例，进入容器的第二级水的流速对应于直径为约20mm 并且更通常在10至30mm之间的裂口。
39.然后，一个或多个蒸汽发生器(gv)中包含的所有水逐渐流入反应器容器。从第二级回路进入第一级回路的液体流速的典型值为约5kg/s。作为非限制性示例，该流速更一般地介于2kg/s至10kg/s之间。该值大大低于所有旨在浸泡堆芯的安全注水。因此，根据本发明的方法允许将水从gv长时间转移到可能通过聚焦效应刺穿容器的区域，而且还显著限制了由水/液态金属相互作用形成的蒸汽，从而限制了第一级回路中的超压。
40.同样作为非限制性示例，从第二级回路向容器中的注水的持续时间在三小时的范围内，并且更一般地在30分钟至5小时之间。相比之下，在通过将水从第二级回路倒入容器中来浸泡堆芯的解决方案中，注水的持续时间将持续约一分钟至几分钟。
41.根据意外情景，对于功率为1300mwe的反应器(法国palier n4型)，每台蒸汽发生器的可用水量在每台蒸汽发生器29吨至70吨之间变化。
42.关于严重事故的时间尺度，特别是关于堆芯熔化和形成堆芯熔化物的时间尺度，在实施根据本发明的方法时，来自第二级回路的水流动经过堆芯熔化物熔池的时间很短。
43.然而，在本发明的发展的背景下，已经观察到该持续时间足以相当显著地降低甚至消除通过聚焦效应刺穿容器的风险。
44.事实上，已经注意到聚焦效应可能导致容器刺穿的时间段是相对有限的。已经观察到，由于聚焦效应造成的刺穿风险对应于时间间隔，在该时间间隔中，堆芯熔化物熔池在表面具有厚度相对小、通常为几厘米的液态金属层。在这种配置中，来自堆芯熔化物熔池的大部分热功率被传递到该薄金属覆盖层，然后该功率通过接触容器的内壁而被传递，并引起后者逐渐被刺穿。
45.随着时间的推移，由于熔融金属存量增加，逐渐熔化的容器的内部元件继续供给堆芯熔化物熔池，并且表面的液态金属层变厚。液态金属层与容器内壁之间的接触表面增加。传递到该后者的热功率然后分布在更大厚度的液态金属层上，并且容器刺穿功率然后不那么集中。容器刺穿的风险于是变得较低。
46.一旦所有内部金属存量都熔融，则表面金属层的厚度使得周边处和与容器接触的热功率不再足以刺穿容器。通常，在此水平处，容器的外部冷却足以有效地排出来自熔池的热功率。然后确定地停止容器的刺穿。
47.例如，如果3mwth传输到厚度为10cm、周边为12m的金属层，而上表面没有任何热排出的可能性，那么将有3/1.2＝2.5mw/m2的热流被施加到容器。当容器浸没在浸透的容器中时，这种流不能通过常规的外部冷却被排出。然后传递到容器的多余热功率被转化为容器本身的熔融热，并发生从内部刺穿容器。一旦液态金属层达到两倍或三倍的厚度，流就会减
少这么多，然后外部冷却变得足以阻止容器刺穿的进程，因为来自熔池的全部热功率被排出到外部水，而不会导致容器金属熔化。
48.当第二级液态水与来自第一级回路的冷支路的液态金属层接触时，优选在容器的刺穿位置处，即在下降管的周边，如稍后将详细描述的，每秒蒸发的每千克水会引起液态层冷却约2到3mwth。在约3小时时段内以约 5kg/s的流速冷却液态金属层，对应于于在3小时内排出约10至15mwth 的热功率，这大大减少了甚至防止刺穿容器。
49.此外，一旦堆芯熔化物熔池达到给定的高度，表面的液态金属层就会与堆芯支撑板接触，如图2和3a中的附图标记17所示。液态金属的因堆芯熔化物的热功率过热的温度然后由于堆芯支撑板下部部分的显著熔化而大幅降低。事实上，金属的熔点远低于液态金属层可能达到从而导致聚焦效应的熔点。
50.因此，在本发明的发展的背景下，已经注意到，通过在容器内以相对低的流速注入一定量的水，可以有效地对抗通过聚焦效应的容器刺穿。包含在蒸汽发生器中的水的体积然后足够大以在液态金属层具有足够小以使聚焦效应现象导致容器刺穿的厚度的整个时间段内有效地冷却液态金属层。
51.以特别有利的方式，本发明不需要反应器中的任何附加部件，诸如回热器，或容器井中的附加系统，诸如强制对流装置。
52.此外，本发明不需要放置在相当高的高度的任何附加罐。然而，通过利用第二级回路的压力，本发明允许非常快速的注水。
53.然而，在将堆芯熔化物保持在容器内的配置中，需要提供冷却容器的外壁，并且通过充分浸泡容器来冷却。
54.因此，建议的解决方案允许被动操作，即没有任何泵将冷却剂倒在堆芯熔化物熔池上，通过对抗可能危及防止刺穿反应器容器的成功的聚焦效应的影响，增强了管理容器内堆芯熔化物的策略。
55.此外，本发明没有直接在反应器容器上提供附加的部件或分接头，这些可能导致反应器安全可靠性的降低。
56.因此，本发明允许在堆芯熔化并形成堆芯熔化物熔池的情况下显著提高压加水反应器的安全性。
57.本发明还涉及一种加压水核反应器，其至少包括：
58.·
容纳反应器的堆芯的容器，该容器包括至少一个入口和至少一个出口，
59.·
第一级回路，第一级回路的至少一个第一端部连接到容器的入口，并且第一级回路的至少一个端部连接到容器的出口，使得在第一级回路中循环的第一级流体，优选地水基的，通过所述入口渗透到反应器的容器中并通过所述出口出来，同时通过堆芯以提取由堆芯产生的热量，
60.·
与第一级回路流体隔离的第二级回路，水基第二级流体意图在第二级回路中循环，并且第二级回路包括至少一个蒸汽发生器，第二级回路被配置为吸收第一级回路的热量并将其至少部分地转化为蒸汽发生器中的蒸汽。
61.该反应器包括安全系统，该安全系统包括安全装置，该安全装置被配置为形成通道，并且优选地仅一个通道，通道抑制第二级回路与第一级回路之间的流体绝缘，并且将存在于至少一个蒸汽发生器中的第二级流体设置为与第一级回路流体连通，使得被包含在蒸
汽发生器中的第二级流体在容器底部流动，同时预先通过第一级回路。
62.因此，如果在形成堆芯熔化物熔池并且在熔池的表面处出现液态金属层时启动安全装置，则安全装置被启动并且被包含在蒸汽发生器中的加压的第二级流体被倒入第一级回路中，有利地被倒入冷支路，然后被倒入容器。该流体冷却液态金属层，从而减弱聚焦效应现象。因此，避免了容器的刺穿。
63.以特别有利的方式，应该注意的是，建议的解决方案不提供反应器容器上的第二级回路的直接分接，这提高了反应器的安全性。
64.该装置具有前面提到的关于本发明方法的优点。特别是，它允许显著提高反应器的安全性，而不会使后者的可靠性水平复杂化或降低。
65.根据非限制性示例，构件是选自下述的阀：阀、手动操作的阀、可远程控制的阀。
66.s
breach
是所述通道的最小截面，其能够将存在于至少一个蒸汽发生器中的第二级流体注入第一级回路内部。
67.根据非限制性示例，s
breach
小于20cm2(10-2
米)。
68.根据一个示例，s
breach
大于2cm2，并且优选地s
breach
大于3cm2。根据一个示例，s
breach
介于2cm2至20cm2之间。
69.根据一个示例，s
breach
介于0.2cm2至20cm2之间，优选地介于0.8cm2至20cm2之间，更优选介于2cm2至7cm2之间。
70.反应器容器的冷支路侧上的入口截面远大于第二级回路与第一级回路之间形成的裂口的截面。
71.通常，根据非限制性示例，s
breach
《0.05*s
inlet
，优选地s
breach
《0.01*s
inlet
，优选地s
breach
《0.005*sinlet，并且优选地s
breach
《0.001*s
inlet
，s
inlet
是第一级回路中的第一级流体的直至容器的通道的最小截面。
72.如果第一级回路在容器中包括多个入口，即有多个蒸汽发生器的情况，则截面s
inlet
是第一级回路直至容器的入口的截面的总和。
73.通常，冷支路侧上的第一级流体的通道截面在6000cm2的范围内。
74.通常，当s
inlet
具有圆形截面时，s
inlet
的直径介于800至900mm(10-3
m) 之间。
75.因此，第二级流体流入第一级回路通过的截面比第一级流体通常在容器中流动的截面小得多。截面s
breach
和s
inlet
的这种比允许在相对较长的时间段内将第二级流体流注入第一级并因此注入容器中。更具体地，在足够长的时间段内，以覆盖液态金属层的厚度小到足以通过聚焦效应刺穿容器壁的持续时间。
76.这些特征允许降低并可能抑制通过聚焦效应刺穿容器的风险。
附图说明
77.本发明的目的、目标以及特征和优点将从本发明的实施方式的详细描述中更好地显现出来，这些实施方式由以下附图示出，其中：
78.图1描绘了pwr型核电站。
79.图2示意性地示出了处于不包括严重事故情况的运行状态的pwr型反应器容器在其容器井中的竖向截面。
80.图3a至3c示意性地示出了导致堆芯部分或全部熔化、形成堆芯熔化物熔池、及然
后通过聚焦效应刺穿图2所示反应器中的容器的严重事故的不同阶段。
81.图4示意性地示出了本发明的实现方式，其中通过将水从第二级回路通过第一级回路注入直至容器底部来冷却堆芯熔化物熔池。
82.图5以非常示意性的方式示出了允许沿容器的母面(母线)定位熔断器的容器部分和参数。
83.图6示出了常规蒸汽发生器的一部分的示例。
84.图7以放大视图示出了根据本发明第一实施方式的容器和蒸汽发生器之间的液压连接。
85.图8是图7所示实施方式的变体的示意性截面图。
86.图9示意性地示出了根据本发明的第三实施方式的集成安全系统的发电站的设置。
87.附图仅作为示例提供，并不限制本发明。它们表示旨在促进对本发明的理解的框图并且不一定符合实际应用的规模。特别地，站的不同组成元件的相对尺寸，特别是反应器及其管道、液态金属层和站的不同构件的组成元件的相对尺寸不代表现实。
具体实施方式
88.在开始详细审查本发明的实施方式之前，应当记住，根据其第一方面的本发明可能特别包括下文中可以组合或替代地使用的可选特征。
89.根据一个示例，使用设置在容器壁上的至少一个熔断器来执行对在堆芯熔化物熔池表面处形成液态金属层的所述检测，至少一个熔断器被配置为在液态金属层到达它时熔化。
90.根据一个示例，至少一个熔断器具有熔断器的高于或等于温度阈值 tf的熔融温度，其中tf≥400℃，优选地tf≥500℃，并且优选地tf＝600℃。
91.根据一个示例，反应器包括根据容器壁的至少一个母面分布的多个熔断器，使得两个相邻的熔断器限定容器切片，切片的体积v
slice
是相同的。
92.根据一个示例，例如使用至少一个熔断器根据容器内壁温度高于温度阈值tf的检测来触发第二级回路与第一级回路连通的设置，其中tf 高于400℃，并且优选地tf高于500℃。
93.根据一个示例，容器中液态金属层的高度演变的曲线通过设置在容器内壁上并且优选地根据该壁的至少两个母面设置的熔断器来确定。根据该曲线确定第二级回路被设置成与第一级回路流体连通的时间点。
94.优选地，一系列熔断器设置在容器壁的内表面上。优选地，熔断器放置在容器底部和容器侧壁的母面上。通过该母面的熔断器的连续失活，来检测堆芯熔化物水平上升的进展以及容器在其表面处被液态金属层劣化的开始。从确定的堆芯熔化物高度开始，流体连通的启动被启动。
95.根据一个示例，反应器包括在容器壁上的至少一个熔断器。熔断器被配置为使得当液态金属层到达熔断器时，液态金属层使熔断器熔化。例如，熔断器的熔融温度高于或等于温度阈值tf，其中tf≥350℃，优选地tf≥450℃，并且优选地tf＝600℃。
96.根据一个示例，反应器包括根据容器壁的至少一个母面分布的多个熔断器。熔断
器沿母面设置，使得如果液态金属层的体积以恒定速率增加，则分隔液态金属层到达母面的两个连续熔断器的时间点的时间间隔保持恒定。
97.根据一个示例，至少在液态金属层具有足够小以至少部分地刺穿容器的内壁的厚度e
72
的整个时间段内，第二级流体在容器内流动经过液态金属层。
98.根据一个示例，在至少三十分钟期间并且优选地在至少一小时期间并且优选地在至少两小时期间内，第二级流体在容器内流动经过液态金属层。
99.根据一个示例，第二级水流在第一级回路中穿过一通道，该通道的最小截面s
breach
介于0.2cm2(0.2.10-4
m2)和20cm2之间并且优选地介于 0.8cm2至7cm2之间。如果该通道的最小截面s
breach
是圆形，则其直径介于5mm至50mm之间，并且优选地介于10至30mm之间。通常，该直径为约20mm。
100.根据一个示例，第二级流体以低于10kg/s(103克/秒)并且优选地低于7kg/s的流速在容器(10)内流动。
101.根据一个示例，反应器包括位于容器内部的内封套，该内封套包围堆芯并与容器的内壁一起限定称为下降管的环形容积，该下降管被配置为使得在反应器的正常操作期间：
102.入口通向封套的外部并且通向下降管，使得来自入口的第一级流体被引导直至容器底部，
103.出口通向封套内部，使得存在于堆芯中的第一级流体可以通过出口从反应器出来。
104.反应器被配置成使得当爆炸装置产生抑制第二级回路与第一级回路之间的流体绝缘的至少一个通道时，包含在蒸汽发生器中的第二级流体然后流入容器的底部，同时预先通过容器的所述入口，然后通过下降管。
105.该实施方式促进了第二级水在容器内壁上的流出。与第二级流体从容器的出口或在热支路侧并且因此不通过下降管渗透到容器中的情况相比，这允许更有效地冷却液态金属层。实际上，通过在下降管侧流出，第二级水的蒸发以及因此液态金属层的冷却发生在容器刺穿所在的区域中。为实现本实施方式，第二级侧上的连接应在蒸汽发生器的冷支路侧进行，即在第一级温度对应于第一级回路的冷回流(冷水箱)的热交换器侧进行。
106.·
根据一个示例，反应器包括设置在容器壁上的至少一个熔断器，熔断器被配置为使得当液态金属层到达熔断器时，液态金属层使熔断器熔化，熔断器的熔融温度高于或等于温度阈值tf，其中tf≥
107.400℃，优选地tf≥500℃，并且优选地tf＝600℃。
108.·
根据一个示例，反应器包括根据容器壁的至少一个母面分布的多个熔断器，这些熔断器沿着母面分布，使得根据该母面的两个相邻熔断器限定容器切片，切片的体积v
slice
是相同的。
109.·
根据一个示例，蒸汽发生器包括围封第二级流体和第一级流体的封套，该封套围封流体地隔离第二级流体和第一级流体的绝缘物，安全系统被配置为抑制蒸汽发生器的封套内的第二级流体和第一级流体之间的绝缘，从而形成所述通道。对这种绝缘的抑制对应于具有受限和受监测直径(通常直径为20mm)的裂口。
110.·
根据一个示例，蒸汽发生器包括外封套，外封套包括围封第一级流体的第一部
分和围封第二级流体的第二部分，第一部分和第二部分彼此流体隔离。
111.该安全系统包括位于蒸汽发生器外部的至少一个管道，该管道形成所述通道，并且至少具有：
[0112]-通向围封第二级流体的第二部分的第一端部，
[0113]-通向第一级回路的位于蒸汽发生器和容器之间的支路的第二端部。
[0114]
该安全装置包括至少一个构件，至少一个构件安装在所述管道上并且选择性地具有：
[0115]-其中至少一个构件防止流体在所述通路中通过的关闭配置，
[0116]-其中至少一个构件使流体能够在所述管道中通过从而使蒸汽发生器的第二级流体能够在所述管道中流动以加入第一级回路然后加入容器的打开配置。
[0117]
·
根据一个示例，管道的第二端部在连接到第一级回路的支路的管道系统管线上形成分接头。
[0118]
·
根据一个示例，第一级回路的所述支路在蒸汽发生器与容器的入口之间延伸。
[0119]
·
根据一个示例，反应器包括选自安全注入管线(is)以及容积和化学控制回路(rcv)的管线的装置，所述装置被配置为在管道的所述第二端部处通向第一级回路。
[0120]
·
根据一个示例，蒸汽发生器包括围封第一级流体的第一部分和围封第二级流体的第二部分，第一部分和第二部分彼此流体隔离。
[0121]
该反应器还包括用于在停止时冷却反应器的装置rra，该rra装置包括至少一个第一回路，该至少一个第一回路包括热交换器和将热交换器流体地连接到第一级回路的一个或多个部分的支路。
[0122]
根据一个示例，安全系统包括至少一个管道，至少一个管道位于蒸汽发生器外部、形成所述通道并且至少具有：
[0123]-通向围封第二级流体的第二部分的第一端部，
[0124]-通向rra装置的所述第一回路的支路的第二端部。
[0125]
该安全装置包括至少一个构件，至少一个构件安装在所述管道上并且选择性地具有：
[0126]-其中至少一个构件防止流体在所述通道中通过的关闭配置，
[0127]-其中至少一个构件使流体能够在所述管道中通过从而使蒸汽发生器的第二级流体能够在所述管道中流动以加入所述第一回路的支路然后加入所述第一级回路然后加入容器的打开配置。
[0128]
该实施方式具有避免第一级回路上的任何分接的优点。这进一步提高了反应器的安全性。
[0129]
·
根据一个示例，安全装置被配置为使得包含在蒸汽发生器中的第二级流体以介于4至5kg/s的流速在容器中流动，蒸汽发生器的压力在68巴的范围内。
[0130]
因此，即使冷却流体的量有限，也可以减缓聚焦效应现象，避免刺穿容器。
[0131]
术语“基本上”、“大约”、“在......范围内”是指同时考虑到制造和/ 或测量公差，并且可以特别对应于“在10％以内”。
[0132]
在以下描述中，反应器1或站的正常运行是指没有事故或严重事故的运行阶段。事故注入第一级冷却剂损失、大裂口或特大裂口事故不代表反应器1的正常运行阶段。
[0133]
现在将参考图4至9详细描述本发明。
[0134]
图4说明反应器1，例如与参照图2至3a描述的相同类型的反应器。
[0135]
参照图2至3a描述的所有特征适用于图4所示的实施方式。在该图 4中，堆芯30是熔融的或部分熔融的。在容器10的底部12中已经形成堆芯熔化物70熔池71。在熔池71的表面，液态金属层72已经形成或即将形成。
[0136]
在该液态金属层72开始刺穿容器10之前或迅速地在该部分刺穿开始之后，提供将冷却流体倒入容器10的底部12中，并因此在该层72上。
[0137]
该冷却流体来自第一级回路100的入口13和/或出口14。
[0138]
如稍后将详细解释的，该冷却流体由来自第二级回路200、在第一级回路100中流动的水组成。
[0139]
应当注意，通常，在发生严重事故时，第一级回路100的减压被触发。这可以通过打开位于例如加压器110顶部处的特定阀来执行。一旦达到阈值温度，例如组件套筒的温度将达到650℃或以上，就可能触发第一级回路的该减压。第一级回路100的该减压导致其压力低于第二级回路200的压力。通常，减压的第一级回路100中的压力低于20巴。通过第一级100和第二级200回路之间的压差的影响，这些回路100、200的连通导致第二级回路200的流体快速注入第一级回路100。
[0140]
根据特别有利的实施方式，第二级回路200的流体800溢出到一级回路100中并通过入口13到达容器10的内部。优选地，反应器1包括位于容器10内部、包围堆芯30并与容器10的内壁11一起限定通常称为下降管16(下降部分)的环形容积的内封套15。该内封套15被配置成使得在反应器1的正常运行期间(也就是说，例如在没有严重事故的情况下)：
[0141]
·
入口13通向封套15的外部并通向下降管16，以便将来自入口13的冷流体向上引导至容器10的底部12，
[0142]
·
出口14通向封套15的内部，使得堆芯30中存在的热流体可以通过出口14从反应器1出来。
[0143]
因此，在反应器1的正常运行期间，第一级回路100的冷流体通过入口13透入反应器1中；在下降管16中通过重力下降以到达容器的底部12，在通过通常称为支撑板17的隙孔板时在封套15内上升；穿过堆芯30以提取来自裂变的热量并通过出口14从反应器1出来。
[0144]
在本发明的实现方式的上下文中，来自第二级回路200并且经由回路100透入801容器10中的冷却流体因此也沿着容器10的壁11下降并且到达液态金属层72。因此，该安全冷却流体遵循反应器1中水的自然路线。该冷却流体与液态金属层72的表面接触。更具体地，冷却流体在最临界位置即在后者与容器10的壁11之间的界面处到达液态金属层72。因此，冷却流体确保在液态金属层72可能聚焦效应刺穿容器10的内壁 11的整个周边上的冷却功能。因此，来自下降管16的冷却流体供应提供了特别有效的解决方案，以降低通过聚焦效应刺穿容器的风险。
[0145]
同样有利地，液态水与过度熔融的金属层72接触的这种模式是通过从容器10的内壁流出来进行的，这比将大量水注入到堆芯熔化物熔池上要软得多。向堆芯熔化物熔池上大量注入水会引起蒸汽冲击，这对反应器容器的完整性有害。
[0146]
在图4中，冷却流体以摊开在金属层72的自由表面上的本体802的形式表示。自然地，当后者仍未充分冷却时，冷却流体在与金属层72接触时蒸发。
[0147]
应当注意的是，高度优选地保持第一级回路100的减压阀打开，以便排出在来自第二级回路200的冷却流体与液态金属层72接触时产生的蒸汽。此外，第一级回路100的减压促进冷却流体从第二级回路注入容器10中。
[0148]
因此，该冷却流体允许，在液态金属层72具有足够薄以将熔池72 的热功率集中在太小的表面上的厚度e
72
使得它可以刺穿容器的内壁1110 时，冷却液态金属层72。
[0149]
继续倾倒这种冷却流体，直到液态金属层72的厚度e
72
大到足以使该层72的热功率在更大的表面上传递，因此单位表面积的功率低到足以防止刺穿容器10的内壁11。
[0150]
如图4所示，它还用于冷却容器10的外壁。为此，可以浸泡容器10 的井603，即在容器10和井603之间注入或倾倒水。这种冷却通常在ivr 型(容器内滞留)事故的情况下是足够的，但如果出现聚焦效应现象则自然不是。
[0151]
实际上，通过浸泡容器10的井603从容器外部进行冷却例如允许提取每平方米1兆瓦(1mw/m2)。在聚焦效应情况下，这种冷却不再足够，因为必须能够在聚焦效应造成刺穿容器10的区域中提取1.5mw/m2，甚至2mw/m2。
[0152]
根据非限制性示例，为了浸泡容器10的井603，可以使用包含在罐中的水，例如燃料装载池中的水。该罐可用于反应器的建造中或后者的外部。优选地，该罐的至少一部分应相对于容器603布置得足够高以使得能够通过重力流入到容器中。大多数情况下，该罐的至少一部分应位于反应器1的帽或盖20上方。
[0153]
根据一个实施方式，不监测来自第二级回路200的冷却流体的流速。相反，一旦第二级回路200的压力以及可选地第一级回路100的压力已知，就可以容易地计算该流速的建模。主要是蒸汽发生器210的初始水存量以及第二级回路200和第一级回路100之间的通道的截面s
breach
决定了冷却持续时间。计算表明，蒸汽发生器210的该总存量的相当有限的部分足以充分冷却过度熔融的金属层72，并避免刺穿容器10，同时表面处的金属层72充分增厚。
[0154]
通常，安全装置被配置为使得第二级回路200和第一级回路100之间的通道的通道截面s
breach
使得第二级水能够以低于10kg/s并且优选地低于7kg/s的流速进入容器10。通常，对于在68巴范围内的蒸汽发生器(gv) 中的初始压力(即在朝向第一级回路100打开一个或多个通道之前)，该流速包括在4到5kg/s之间。
[0155]
这允许在足够长的持续时间内对液态金属层进行充分冷却以避免刺穿容器。
[0156]
根据非限制性示例，为了监测该冷却时间，可以提供对截面s
breach
的精细校准。
[0157]
根据一个示例，s
breach
小于20cm2(10-2
米)。优选地，s
breach
大于2cm2。根据一个示例，s
breach
介于2cm2至20cm2之间。有利地，它介于2cm2至 7cm2之间。
[0158]sinlet
是第一级回路100与容器10的入口13之间的最小通道截面。因此，通常，它由反应器正常操作期间第一级流体通过的最小截面组成。例如，s
inlet
对应于容器中的入口13的截面。该截面在图8中示出。如果容器10中有第一级回路100的多个入口，例如如图7所示，则s
inlet
是容器10的所有入口的总和。
[0159]sbreach
是通道的截面，或当存在多个通道时通道截面的总和，从而将存在于至少一个蒸汽发生器210中的第二级流体设定为与第一级回路100 流体连通。
[0160]
反应器容器的冷支路侧上的入口截面远大于第二级回路和第一级回路之间形成的裂口的截面。通常，根据非限制性示例，s
breach
《0.05*s
inlet
并且优选地s
breach
《0.01*s
inlet
并且优选地s
breach
《0.005*s
inlet
。
[0161]
通常，冷支路侧上的第一级流体的通道截面在6000cm2的范围内。
[0162]
通常，包含在蒸汽发生器210中的水的压力在60至70巴的范围内。进而，第一级回路100被减压。实际上，万一发生严重事故，用于在加压器110的水平处打开阀的装置被致动以使第一级回路100减压。这允许在容器被刺穿的情况下避免在压力下喷射堆芯的裂变产物。此外，第一级回路的这种减压允许促进第二级回路在容器30内的注入。
[0163]
在导致严重事故的大多数情景中，第二级回路是关闭和隔离的，一方面是通过关闭通向涡轮机的蒸汽注入管线，另一方面是通过大气排放阀。
[0164]
根据一个示例，安全装置的触发由操作者执行。为了确定第二级回路200的流体应该被倾倒到第一级回路100中的时间点，能够估计堆芯熔化物熔池的高度并且优选地估计该高度的演变曲线是有利的。
[0165]
为此，可以提供设置在容器10的壁上的一个或多个熔断器900。这些熔断器被配置为当阈值温度tf施加到这些熔断器900时熔化。通常，当堆芯熔化物在容器10中形成并与熔断器900接触时达到该温度tf。当容器内的温度对应于反应器的正常操作时，熔断器900不会熔化。根据一个示例，tf》400℃，优选tf≥500℃，优选地tf≥600℃。
[0166]
当熔断器900熔化时，它会阻止电信号通过。因此，集成到该熔断器上的回路的电阻是无穷大的。
[0167]
熔断器包括由导电材料制成的芯和电绝缘的护套。因此，避免了金属容器和导电芯之间的短路。
[0168]
例如，芯由金属诸如熔点接近600℃的铝或者锑制成。例如，绝缘护套由陶瓷制成。
[0169]
例如，熔断器形成具有连接到安全装置的两端和位于这两端之间的弯头的电缆。弯头对应于熔断器的最低点。因此，当熔断器从电流在芯中从一端流向另一端(电阻r1)的导电配置转换为电流不再在芯中从一端流向另一端的非导电配置时(电阻r2》r1，优选地无穷大的r2)，这意味着堆芯熔化物熔池已经熔化了弯头。因此，可以推断出，堆芯熔化物熔池的自由表面的高度对应于熔断器900的弯头相对于容器10底部的高度。
[0170]
事实证明，使用熔断器比使用温度传感器更加坚固和可靠。
[0171]
优选地，熔断器定位在容器10的内壁11上。这允许增强聚焦效应显现的检测的可靠性。实际上，通过将熔断器放置在容器10的外壁上，温度测量将主要取决于与容器壁接触的水的沸腾温度，这不能有效地检测堆芯熔化物熔池的上升，以及聚焦效应层的形成。
[0172]
优选地，安全装置包括沿容器10的内壁11的至少一个母面定位的一系列熔断器900。优选地，熔断器沿至少两个母面定位。因此，如果沿母面出现堆芯熔化物流，则放置在上部部分处的熔断器可能被到达并且不表征在容器底部的堆芯熔化物熔池逐渐上升。
[0173]
优选地，对于每个母面，一系列熔断器900设置在形成容器10的底部12的半球形部分的母面上，后者和熔断器的另一部分设置在容器10 的侧壁之上。
[0174]
这些熔断器允许确定堆芯熔化物熔池71开始形成的时间点以及来自第二级的水应该注入第一级回路100的时间点。
[0175]
例如，根据堆芯熔化物熔池高度的演变曲线，堆芯熔化物熔池高度是根据熔断器发送的信号估计的，可以通过仿真来决定触发将水从第二级回路注入第一级回路100的最合适时间。
[0176]
该温度的演变曲线还允许检测容器10中的堆芯熔化物水平的上升。该曲线还允许检测后者被液态金属层72刺穿的开始。
[0177]
例如，可以提供相同母面的熔断器900，或者提供具有不同熔融温度的两个不同母面的熔断器900。为此，可以为熔断器的护套和/或芯提供不同的材料。优选地是提供一种例如在十年检查期间可完全拆卸和更换的装置，以便能够拥有一套对安全至关重要的装置，其使用寿命不超过反应器运行的10年。
[0178]
根据特别有利的示例，希望定位堆芯熔化物熔池高度检测器，从而使熔断器揭示堆芯熔化物熔池的上升速率。这允许更准确地监测可能发生聚焦效应的时间点和蒸汽发生器210的流体应注入第一级回路100的时间点。因此，执行熔断器900的这种定位，使得位于两个连续或相邻熔断器900之间的芯切片的体积v
slice
是恒定的。
[0179]
更具体地，根据竖向分布的两个相邻熔断器限定容器切片。该容器切片一方面由容器10的内壁11界定，另一方面由两个竖向平面界定，每个竖向平面穿过这些相邻熔断器900中的一个。容器切片的体积中的至少一些优选地所有是相同的。优选地，根据竖向分布的相邻熔断器根据优选地形成容器10的母面的相同曲线进行设置。
[0180]
图5以非常示意性的方式示出了容器10的一部分以及根据母面g设置的熔断器900。熔断器900限定了具有基本上相等体积v
slice
的切片。
[0181]
因此，如果堆芯熔化物熔池的形成速率(以及因此堆芯熔化物体积的形成速率)是恒定的，则同一母面的熔断器由在该母面的两个连续熔断器之间具有相同的时间间隔的堆芯熔化物熔池到达。
[0182]
参考图5，现在将描述计算熔断器位置的示例。
[0183]
在本示例中，可熔探测器沿着围绕容器10的半球形底部的轴线均匀分布的2至4条母面放置。因此，对于分别等于2、3和4的母面，这些母面将分别以180
°
、120
°
和90
°
度角分开。
[0184]
认为容器10的底部由球体部分形成，该球体具有4米的直径。
[0185]
期望放置对应于3、6、9、12和15m3溢出的堆芯熔化物的堆芯熔化物熔池高度检测器。这允许确定堆芯熔化物熔池上升的曲线。通过清楚地了解硬质合金熔池的上升速率的变化，操作者(或自动安全装置)可以确定哪个时间最适合触发蒸汽发生器210的水注入第一级回路100。
[0186]
半球形底部的总填充量为16.75m3。
[0187]
在图5中，引用了以下参数：
[0188]
·
r＝容器半球部分的半径，
[0189]
·
h＝熔断器相对于容器底部的高度，
[0190]
·
l
arc
＝沿容器壁的、容器底部与熔断器位置之间的长度
[0191]
·
r＝容器10的柱形部分的柱体轴线之间的距离(即通过球心并垂直于平面p的轴线)。
[0192]
平面p对应于容器的半球形部分与容器的根据柱体延伸的侧壁之间的接合处。
[0193]
立方体的半球形部分的体积v
cap
可以根据下式计算：
[0194]
[0195]
熔断器的位置可以根据依据下式计算的值l
arc
确定：
[0196][0197]
如果期望在每个母面上设置五个熔断器，可以按以下方式设置熔断器，以便在堆芯熔化物熔池的上升速度与这些熔断器的熔化之间具有对应关系：
[0198]
·
1号熔断器：高度h＝0.738m；l
arc
＝1.776m；
[0199]
·
2号熔断器：高度h＝1.079m；l
arc
＝2.185m；
[0200]
·
3号熔断器：高度h＝1.362m；l
arc
＝2.492m；
[0201]
·
4号熔断器：高度h＝1.617m；l
arc
＝2.756m；
[0202]
·
5号熔断器：高度h＝1.860m；l
arc
＝3.002m。
[0203]
替代性地，可以基于从由于熔断器900检测到堆芯熔化物熔池71的形成的时间点开始的时间表来控制第二级回路200与第一级回路100的连通的设置。
[0204]
通过仿真，可以很早地确定我们在开始形成堆芯熔化物熔池71和在刺穿容器10的起点在开始形成液态金属层72之间的持续时间d1。自然，该持续时间因反应器而异。对于某些反应器，该持续时间d1为约一小时。操作者应在时间点t1启动安全装置，其中t1＝t0 (d1-k1)，k1是一安全因数，用以确保第二级水足够早地倾倒在液态金属层72上，以避免明显削弱容器10，并且优选地避免开始刺穿容器。例如，k1介于-5分钟至15 分钟之间。
[0205]
通过仿真，还可以确定开始形成堆芯熔化物熔池71至液态金属层72 的厚度e
72
大到足以使其无法刺穿容器10的时间点t2之间的持续时间d2。
[0206]
第二级回路200和第一级回路100之间的通道的通道截面的尺寸设计成使得能够在时间点t1和t2之间倾倒足以冷却液态金属层72的流量 qmin.
[0207]
如上所述，非常有利的是，来自第二级回路并且倾倒在过度熔融的金属层72上的流体800通过沿着容器10的壁11流出而下降。然而，替代性地或与该实施方式组合，可以通过经由出口孔口14透入容器10中来使该流体800到达容器10的内部。
[0208]
图5至图7示出了允许经由第一级回路100将第二级回路200的流体注入容器10的不同实施方式。
[0209]
所有这些实施方式的解决方案在于将第二级回路200设置为与第一级回路100连通。由于安全系统被配置为有意打破使这两个回路100、200 隔离的安全壳屏障，因此执行该连通。应该记住，在正常运行期间，也就是说在没有事故的情况下以及在站的电力生产阶段，第一级100和第二级200回路彼此流体绝缘。
[0210]
在详细描述解决方案的一些示例之前，以下段落参照图6描述了常规的蒸汽发生器210。蒸汽发生器210形成外壳，该外壳围封第二级回路 200的流体并同时围封至少一个管道214，第一级回路100的流体循环通过该至少一个管道。因此，第二级回路200的流体与管道214的外壁接触。
[0211]
图6示出了蒸汽发生器210的下部部分。该蒸汽发生器210包括具有大致柱形形形状的封套260。该封套260限定具有与第二级回路200连通的开口211b、211b'的上部部分211和具有与第一级回路100连通的开口212b、212b'的下部部分212。上部部分211和下部部分212通过具有管的板213分开。具有管的板213的下部面与下部部分212一起界定形成水箱的容积。优选地，水箱具有半球形形状。它被隔板2121分成两个部分212a、212a'。
[0212]
部分212a具有与容器10的入口13液压连接的开口212b。部分212a' 具有与容器10的出口14液压连接的开口212b'。因此，部分212a和212b 以及管214是第一级回路100的一部分。
[0213]
在容器10的出口14处来自核反应器1的堆芯30的处于高温的加压水透入水箱的部分212a'，然后在蒸汽发生器210的管网的管214中循环。实际上，具有管的板213带有多个管214，管的一端通向部分212a'，另一端通向部分212a。通常，这些管214为倒置的“u”形。这些“u”形管浸泡在存在于蒸汽发生器210的上部部分211中的第二级回路200的水中。
[0214]
因此，加压热水循环，从部分212a'开始，首先从底部到顶部，直到“u”形弯头的顶部，然后从顶部到底部，以到达水箱的部分212a。在整个该路线中，在管214中循环的水将热量传递给存在于蒸汽发生器210 的上部部分211中的第二级回路200的流体。一旦它到达水箱的部分212a，水就可以经由出口212b逸出并返回到容器10的入口13以被堆芯30再次加热。
[0215]
应当注意的是，水箱的每个部分212a、212a'都设置有由塞子2123 封闭的舱口开口2122。该舱口开口2122具有足够大以使得人或机器人能够进入水箱的内部的尺寸。
[0216]
现在将参考图7和8描述本发明的第一实施方式。
[0217]
在这些实施方式中，能够有意破坏第一级回路100和第二级回路200 之间的液压安全壳的安全系统包括至少一个通道，至少一个通道由将蒸汽发生器210的封闭第二级水的部分211连接至第一级回路100的管道的管道120形成。该管道120可以包括安全注入管线(通常称为“is管线”)或rcv(容积和化学控制回路的首字母缩写)分接头，或在rra 停止处的冷却回路上的分接头。应该注意的是，is管线或rcv分接头的截面通常小于容器10中的入口13的截面的总和。然而，如上所述，本发明通过将水经由小截面从第二级注入第一级回路100而完美地运行。
[0218]
更具体地，蒸汽发生器210的上部部分211具有连接到管道120的一端121的孔口。管道120的另一端122例如通过第一级回路100上的分接头或现有的分接头诸如is管线、rcv分接头或rra管线上的分接头连接。自然地，孔口121设置在上部部分211的底部中以促进包含在蒸汽发生器210中的所有第二级水通过重力流动。
[0219]
该管道120配备有允许下述的装置：
[0220]
·
在反应器1正常运行的情况下，也就是说在没有任何事故的情况下，防止第二级流体在其中的任何循环，
[0221]
·
在反应器1异常运行的情况下，导致容器10被刺穿或有被刺穿的风险，使得第二级流体从蒸汽发生器210到第一级回路100的管道在其中循环。
[0222]
为此目的，该装置被配置为选择性地使流体能够通过。根据一个示例，该装置包括阀219。在液压绝缘配置中，阀219防止流体在管道120 中的任何循环。
[0223]
当安全系统启动时，阀219抑制这种液压绝缘。
[0224]
根据第一实施方式，阀219旨在在关闭配置和打开配置之间被远程控制。从关闭配置到打开配置的交替切换是通过启动阀219来执行的。在该第一实施方式中，当安全装置检测到刺穿或即将发生容器10的刺穿风险时，它可以远程触发阀219的打开。
[0225]
根据第二实施方式，通过操作者的动作手动执行从关闭配置到打开配置的切换。在该第二实施方式中，当安全装置检测到容器10被刺穿或即将被刺穿的风险时，它可以触
发通知阀219应该被打开的信号。
[0226]
在该实施方式中，在冷第一级侧上的蒸汽发生器210的封套15与第一级回路100的管道系统之间有专用管道120的情况下，蒸汽发生器210 与容器10之间“u”支路的存在并没有真正造成填充这个“u”支路的问题。实际上，可以确保通过重力从蒸汽发生器210中的第二级水的收集直至管道120的分接头122的流动，从而确保水进入容器10的主冷支路13，然后进入下降管16，没有任何提升泵。这如图8所示。
[0227]
蒸汽发生器210的低海拔位于容器10的热支路和冷支路以及它们各自的孔口13、14的海拔之上，从而能够实现通过重力从蒸汽发生器210 的封套直至下降管16的顶部的流动。在打开阀219时(或在管214破裂时)，第二级压力显著高于第一级压力，并且绝热型膨胀发生在安全壳屏障的破裂水平，从而使一部分第二级液态水分解成蒸汽，而另一部分保持液态，然后在通过膨胀产生的蒸汽动力引起喷射的初始推进阶段之后通过重力流动。
[0228]
在这些实施方式中，其中第二级流体进入第一级回路100由管道120 执行，截面s
breach
等于并优选地小于该管道120的最小截面。当然，如果多个管道120被配置为将第二级水倒入容器10，则s
breach
等于进入容器 10的等效裂口部分的总和。
[0229]
在一个实施方式中，可以提供例如经由分接头120'也与硼罐流体连通的管道120。
[0230]
还应该注意的是，管道120的同一端部122可以连接到几个蒸汽发生器210。为此，管道的一部分123由几个支路120、120'供给，这些支路中的每一个都连接到不同的蒸汽发生器。这具有将在几个蒸汽发生器 210中捕集的水抽入第一级回路100中同时仅在第一级回路100上执行一次分接122的优点，从而减少该解决方案在安全方面的影响。
[0231]
在图7的示例中，加压器110位于蒸汽发生器210与容器10的出口 14之间，如通常的情况。在该示例中，分接头122位于蒸汽发生器210 与容器10之间。
[0232]
在图8的示例中，加压器110位于蒸汽发生器210与容器10的入口 13之间。在这个示例中，出水口122位于加压器和容器10之间。
[0233]
图9以非常简化的方式示出了一实施方式，其中通过向蒸汽发生器 210添加管道来执行将第二级水倾倒到第一级回路100中，管道如在图7 和8所示的实施方式的管道120中一样。该管道在入口121和出口122 之间延伸。
[0234]
然而，在用于在停止时冷却反应器的装置170(该装置通常以其首字母缩写词rra表示)上执行该管道的分接，以避免对第一级回路100的管道进行钻孔。
[0235]
站的rra装置170包括：
[0236]
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第一回路，其包括热交换器130，热交换器的入口131和出口132 连接到第一级回路100，优选地连接到冷入口，每个冷入口连接到不同的蒸汽发生器210。在所示示例中，为了清楚起见，入口131和出口132出口132分别连接到同一第一级回路100的热支路和冷支路。优选地，该 rra装置170的第一回路连接到几个，通常是两个蒸汽发生器210的冷入口。因此，支路131连接到第一蒸汽发生器210的冷入口，支路132 连接到第二蒸汽发生器210的冷入口。
[0237]
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第二回路140，其形成液压环路，液压环路一方面与热交换器130 连通，另一方面与附加的热交换器150连通，
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第三外部回路160，其与附加热交换器150连通并包括冷源。
[0239]
如在前面的示例中，该管道设置有用于液压绝缘或用于液压连通的选择性装置，
诸如阀219。该阀219可以被手动或远程控制。
[0240]
因此，该实施方式的优点在于本发明的安全系统不需要对第一级回路100执行附加的分接。因此，该实施方式允许在安全方面避免引入附加约束的需要，同时提供有效的解决方案来对抗容器通过聚焦效应被刺穿。
[0241]
考虑到前面的描述，显然本发明提供了一种可靠和稳健的解决方案来显著提pwr型核反应器的安全性，特别是在冷却剂从第一级回路中损失的情况下。
[0242]
有利地并且如上所述，第一级回路和第二级回路之间的连通点被选择为使得第二级水向第一级回路的传播几乎完全发生在第一级回路的冷支路侧。因此，蒸汽发生器的水在重力作用下在下降管中流动——其中发生容器通过聚焦效应被刺穿——之前将跟随第一级冷支路。
[0243]
本发明不限于先前描述的实施方式并且扩展到由权利要求涵盖的所有实施方式。
[0244]
自然地，本发明不限于具有图4所示结构的反应器，并且在不脱离权利要求限定的范围的情况下，可以对该反应器进行多种变型。
[0245]
特别地，图中仅表示了一个入口13和一个出口14。优选地，反应器 1包括多个入口和多个出口。优选地，它还包括多个蒸汽发生器210。