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Thèse soutenue

Étude d'un nouveau procédé de nettoyage des générateurs de vapeur des centrales nucléaires

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Auteur / Autrice : Patricia Richez
Direction : Gérard Antonini
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés industriels
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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Les générateurs de vapeur des centrales nucléaires forment la jonction entre le circuit primaire, à travers lequel de l'eau chaude et radioactive venant du coeur du réacteur circule, et le circuit secondaire, à travers lequel est alimentée une eau non radioactive. La jonction est représentée par des tubes d'échangeur de chaleur en forme de U et une plaque tubulaire. Des impuretés présentes dans l'eau d'alimentation du circuit secondaire peuvent entraîner la formation des boues et de corrosion sur la surface externe des tubes et de la plaque. Si aucune opération de maintenance n'est réalisée afin d'ôter ces boues H peut y avoir rupture des tubes. Il existe deux procédés majeurs de maintenance : le nettoyage chimique (durée = 80 heures) et le nettoyage mécanique (durée = 20 heures). Nous proposons ici un procédé innovant de nettoyage permettant un gain en temps (durée = 12 heures), par rapport aux procédés existants, ainsi qu'un rendement satisfaisant en boues évacuées (80 %). Après avoir redéfini les principales caractéristiques du dépôt de boues modèle utilisé (22 0/® Ciment/34 % Magnétite/44 % Eau - Séchage 24 heures à 40°C), nous avons divisé le procédé en deux étapes distinctes : - une attaque chimique par l'acide éthylène diamine tetraacétique ; - un transport des boues vers un système d'aspiration par un agent de portage (carboxyméthyl cellulose). Les conditions opératoires optimales de l'attaque chimique (concentration en acide éthylène diamine tetraacétique = 120 % de la concentration d'équilibre, pH = 4, température de la solution = 60° C et durée d'attaque = 30 minutes) sont obtenues grâce à la méthode des plans d'expériences appliquée à des essais de texturométrie. Le transport des boues par le carboxyméthyl cellulose est obtenu par l'étude du découplage du transport liquide/solide grâce à la conception d'un capteur optique et d'une maquette hydraulique. L'efficacité de charriage est maximale lorsque nous avons superposition des deux déterminations de temps de séjour, ce qui est le cas, pour une concentration en carboxyméthyl cellulose de 1,2 % massique et un débit de 10 1/min.