Propriétés thermiques du béton armé des enceintes de confinement de réacteurs nucléaires pour les études de pressurisation enceinte : état de l'art et proposition pour des valeurs enveloppe et "best-estimate"

Abstract

International audienceIn case of loss of coolant accident or severe accident in a nuclear pressurised water reactor, the containment pressure must remain below the design pressure to prevent radioactive releases. The evolution of containment pressure can be estimated by computer codes such ASTEC or MAAP. However, especially for severe accident, the pressurisation kinetics during the first 24 hours is very sensitive to the thermal properties of the containment concrete, which stores most of the decay heat. A wide range of thermal properties (thermal conductivity, specific heat and density) of concrete and reinforced concrete can be found in the literature, depending on the concrete temperature, composition and relative humidity. This paper presents a review of available thermal properties for concrete and reinforced concrete and makes some proposals for best estimate and conservative properties to calculate the evolution of the containment pressure during the first 24 hours after the accident initiator.En cas d'accident de perte de réfrigérant ou d'accident grave dans un réacteur nucléaire à eau pressurisée, la pression dans l'enceinte de confinement doit rester inférieure à la pression de dimensionnement afin de minimiser les rejets radioactifs. L'évolution de la pression dans l'enceinte de confinement peut être estimée à l'aide de codes informatiques tels que ASTEC ou MAAP. Cependant, en particulier dans le cas d'un accident grave, la cinétique de pressurisation au cours des premières 24 heures est très sensible aux propriétés thermiques du béton de l'enceinte de confinement, qui stocke la majeure partie de la chaleur résiduelle. La littérature scientifique fait état d'une grande variété de propriétés thermiques (conductivité thermique, chaleur spécifique et densité) du béton et du béton armé, qui dépendent de la température, de la composition et de l'humidité relative du béton. Cet article présente une revue des propriétés thermiques disponibles pour le béton et le béton armé et formule quelques propositions pour une estimation "best-estimate" et des propriétés enveloppes permettant de calculer l'évolution de la pression dans l'enceinte de confinement pendant les premières 24 heures suivant le déclenchement de l'accident