<Desc/Clms Page number 1>
"Dispositif pour le groupement d'assemblaaes"
La présente invention concerne un dispositif pour le groupement d'assemblages, en particulier des assemblages de combustible nucléaire, les assemblages considérés ayant une petite section transversale comparativement à celle d'assemblages courants traités entre autres pour leur évacuation définitive.
Dans l'état présent des choses, la manipulation de ces assemblages de petite section transversale et les conditionnements ou emballages nécessaires à leur stockage, lors de leur mise au rebut, nécessiteraient des installations de traitement (et conditionnement) et du matériel (comme les "bouteilles" destinées à contenir ces assemblages pour leur évacuation définitive) différents de celles et celui prévus pour des assemblages courants.
Pour fixer un ordre d'idée pour l'homme de métier, citons par exemple comme assemblages courants ceux que l'on trouve dans les présentes centrales nucléaires de Doel et de Tlhange dont les réacteurs sont du type à eau légère et, comme assemblages de petite section transversale, ceux qui sont en service dans le réacteur BR3 du Centre Nucléaire de Mol.
La présente invention a pour but d'éviter, pour les assemblages de petites sections transversales, les problèmes d'installations de traitement et de conditionnement et de matériel différents de celles et celui pour les assemblages courants et donc les coûts très importants liés à cela.
A cet effet, Il a été recherché comment grouper efficacement des assemblages de petite section transversale pour les
<Desc/Clms Page number 2>
intégrer aisément dans le circuit de traitement et de conditionnement des assemblages courants.
Ce problème est résolu de façon surprenante suivant l'invention, par le fait que le dispositif prévu pour le regroupement comporte au moins un support comprenant une ossature métallique qui présente notamment une forme de prisme droit à base s'inscrivant dans un carré et dont le fond est fermé pour supporter les assemblages de petite section et la face supérieure est ouverte au moins pendant l'introduction des assemblages dans le support, et par le fait que la section transversale du support est sensiblement la même que celle d'un assemblage courant et est exploitée pour y pouvoir déposer l'un à côté de l'autre au moins deux assemblages de petite section transversale.
Ainsi les divers assemblages de petite section peuvent être aisément manipulés de façon groupée, tout au long des phases de traitement, de contrôle et/ou de conditionnement d'assemblages à mettre par exemple au rebut. De plus, ces assemblages étant supportés par ledit support ont moins de risques d'être endommagés au cours des manipulations successives nécessaires, même lorsque l'âge ou l'irradiation les a rendus fragiles.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le support comporte des parois qui divisent son espace interne en compartiments séparés destinés à recevoir chacun au moins un assemblage, les parois s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du support à partir de son fond et s'étendant notamment sensiblement depuis cet axe longitudinal vers au moins une des faces latérales du support.
Etant donné que, d'une part, les assemblages courants présentent usuellement une section transversale carrée et que, d'autre part, ceux de petite section transversale sont par exemple hexagonaux, il n'est pas évident de loger ces derniers de façon aisée et rentable dans la même section transversale.
<Desc/Clms Page number 3>
Cependant, suivant une forme de réalisation particulière de l'invention, le support a une section transversale carrée et celle-ci est divisée par les parois susdites en quatre sections transversales partielles libres, donnant des compartiments destinés à recevoir de préférence des assemblages de section transversale hexagonale, ces sections transversales partielles libres étant alors délimitées de préférence par des rectangles dont une dimension correspond, avec un jeu connu, au cercle Inscnt dans la section transversale hexagonale et dont l'autre dimension correspond, avec un jeu connu, au cercle circonscrit à la même section transversale hexagonale.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, Il est associé au support, de préférence de façon amovible, du côté de la face supérieure ouverte du support un moyen, notamment une couronne, de positionnement et d'orientation des assemblages à placer dans le support, dont la section transversale d'ouverture inférieure a sensiblement les mêmes forme et dimensions que celles desdits assemblages, la section transversale d'ouverture de la couronne s'évasant à mesure qu'elle s'écarte de l'ouverture inférieure vers l'ouverture supérieure de ladite couronne, la couronne étant agencée à l'aplomb d'un compartiment à charger d'un assemblage.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexées au présent mémoire et qui Illustrent, à titres d'exemples non limitatifs, des éléments du dispositif, et principalement le support d'assemblages, suivant l'invention.
La figure 1 représente en élévation et en perspective une vue schématique d'un support de l'invention.
La figure 2 représente schématiquement une coupe transversale, suivant le plan ll-ll de la figure 1, à travers le support muni de quatre assemblages de petite section hexagonale.
<Desc/Clms Page number 4>
La figure 3 montre schématiquement en élévation et en perspective une couronne en tant que moyen d'orientation et de positionnement.
La figure 4 montre schématiquement dans une vue en élévation, une coupe verticale d'un emballage, connu en soi, pendant un chargement d'assemblages dans un compartiment déterminé d'un support suivant l'invention.
La figure 5 montre schématiquement, dans une vue en plan, une première structure amovible munie de couronnes, destinée au chargement sélectif d'assemblages dans les compartiments de supports qui peuvent être disposés à l'avance dans l'emballage précité
La figure 6 montre schématiquement, dans une vue en plan, une seconde structure amovible munie de couronnes, destinée également au chargement d'assemblages dans les compartiments des supports cités au sujet de la figure 4.
La figure 7 montre schématiquement, dans une coupe transversale, une chambre de l'emballage précité, équipée pour une vérification d'étanchéité des assemblages contenus dans un support.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Le dispositif de l'invention est destiné à grouper des assemblages 1 (figures 1 et 2), tels que des assemblages de crayons combustibles nucléaires, qui ont une petite section transversale comparativement à celle d'assemblages courants traités entre autre pour leur stockage, par exemple dans des emballages 18 (figure 4) connus à entreposer et/ou transporter en sécurité.
Suivant l'invention, le dispositif comporte au moins un support 2 comprenant une ossature métallique 3 qui présente notamment une forme de prisme droit à base s'inscrivant dans un carré, telle qu'un parallélépipède droit à base carrée, lorsque les assemblages courants à traiter dans les installations susdites ont cette forme.
<Desc/Clms Page number 5>
L'ossature métallique 3 comporte un fond 4 sur lequel est posé le support en cours d'utilisation. Ce fond 4 est fermé de façon à supporter les assemblages 1 à grouper tandis que la face supérieure 5 du support 2 est ouverte, au moins pendant l'introduction des assemblages 1 dans le support 2.
De plus, la section transversale hors tout du support 2 est sensiblement la même que celle des assemblages courants précités et est exploitée pour disposer dans le support 2, t'un à côté de l'autre, au moins deux assemblages 1 de petite dimension transversale.
Avantageusement, le support 2 peut comporter des parois 6 qui divisent son espace interne en compartiments 7 séparés destinés à recevoir chacun au moins un assemblage 1 de petite section. Les parois 6 s'étendent de préférence parallèlement à l'axe longitudinal 8 (figure 2) du support 2 à partir de son fond 4 et elles s'étendent notamment sensiblement depuis cet axe longitudinal 8 vers au moins une des faces latérales 9 du support 2.
Les parois 6 peuvent être par exemple pleines et/ou comporter, tout comme d'autres éléments du support 2 (par exemple le fond 4), des matériaux qui absorbent des neutrons, de façon à réduire la cntlclté des matières fissiles groupées dans le support 2. Cette criticité étant éventuellement supérieure à celle des assemblages courants pris séparément, la différence peut être ainsi absorbée par le support 2 de façon à ce que les emballages 18 des assemblages courants ainsi que les installations de traitement de ces derniers puissent être utilisés pratiquement tels quels, sans autre mesure de protection contre cet accroissement de cntlclté
En particulier, lorsque le support 2 a une section transversale carrée semblable à celle d'assemblages courants,
elle peut être divisée par les parois 6 en quatre sections transversales partielles libres, donnant des compartiments 7 destinés à recevoir des assemblages 1 notamment de section transversale hexagonale. Lesdites sections transversales partielles libres, entre les parois 6 et l'ossature 3
<Desc/Clms Page number 6>
du support 2, sont par exemple des rectangles, comme cela apparaît à la figure 2, dont une dimension (hauteur ou base) correspond, avec un jeu connu, au cercle Inscrit dans ladite section hexagonale tandis que l'autre dimension (respectivement base ou hauteur) du rectangle correspond, avec un jeu connu, au cercle circonscrit à la même section hexagonale Comme le montre la figure 2,
les quatre rectangles peuvent donc être égaux et superposables par rotations successives de 90 autour de l'axe longitudinal 8 du support 2. L'épaisseur des parois 6 peut correspondre alors sensiblement à la différence entre les diamètres desdits cercles Inscrit et circonscrit.
Deux assemblages 1 peuvent présenter une orientation repérée par la lettre A à la figure 2 et occupent des positions A 1 et A2 sur une diagonale de la section carrée. Les deux autres-assemblages 1 présentent une orientation repérée par la lettre B et occupent des positions B 1 et B2 sur l'autre diagonale de la section carrée
Avantageusement, au moins les faces latérales 9 du support 2 présentent de grandes ouvertures.
Les parois 6 et le fond 4 peuvent également être munis de passages de dimension suffisante Ainsi peut être assuré un passage de gaz, de liquide et/ou de tout autre fluide tels de l'eau, du métal fondu, du sable, de la limaille, etc. que l'on souhaite laisser s'échapper ou s'intercaler entre les assemblages et/ou composants d'assemblages et le support 2, par exemple pour un enfouissement définitif, dans du sable, de l'ensemble complet support 2/assemblages 1 de la même manière que celle envisageable pour le conditionnement à grande échelle des assemblages courants des réacteurs à eau légère
Le support 2 est muni de préférence, du côté de sa face supéneure 5, d'un moyen de préhension 10 du genre connu, utilisé pour la manutention, de matériaux radioactifs ou d'assemblages courants et/ou de leurs emballages.
Ce moyen connu qui n'est ni représenté ni
<Desc/Clms Page number 7>
décrit en détail peut être amovible et retiré alors par exemple pour faciliter l'opération de chargement du support 2 avec des assemblages 1
Le fond du support 2 peut être équipé de façon appropriée de manière à amortir/absorber des chocs d'assemblages 1 qui tombent dessus et/ou la chute accidentelle du support lui-même, en vue de réduire des risques d'accidents lors de fausses manoeuvres éventuelles.
Le fond 4 du support 2 peut comporter des surfaces en biais ou chanfreinées (non représentées), afin de faciliter l'introduction du support 2 dans un espace ou chambre 19 (figure 4) de stockage et/ou de traitement (décnt ci-après). Le fond 4 peut comporter des matériaux qui absorbent des neutrons, en particulier lorsque des supports 2 sont superposés dans une même chambre d'un emballage 18 décrit ci-après
Pour aider au chargement d'assemblages 1 dans le support 2, il est avantageux de prévoir, associé au support 2, au moins un moyen 11 (figures 3 et 4) de positionnement et d'orientation des assemblages 1 à placer dans le support 2.
Ce moyen 11 peut avoir la forme d'une couronne 12 dont la section transversale d'ouverture Inférieure 13 a sensiblement les mêmes formes et dimensions que celles des assemblages 1 La section transversale d'ouverture de ladite couronne 12 s'évase à mesure qu'elle s'écarte de l'ouverture inférieure 13 vers l'ouverture supéneure 14 de cette même couronne 12. La couronne 12 est agencée à l'aplomb d'un compartiment 7 dans lequel dot être chargé un assemblage 1 et est onentée autour de son axe longitudinal (vertical en cours d'utilisation) en fonction de la position à donner à l'assemblage 1 dans ledit compartiment 7.
La couronne 12 est ensuite maintenue dans cette position au moins pendant l'introduction de l'assemblage 1 dans le compartiment 7 concerné
La couronne 12 de la figure 3 illustre un cas d'exemple adapté à la section transversale hexagonale précitée des assemblages 1. Les six dents 15 de la couronne 12 présentent des flancs latéraux Inclinés de manière à guider les sommets 16 (figure 2) de la section
<Desc/Clms Page number 8>
transversale hexagonale de chaque assemblage 1 vers un coin 17 respectif (figure 3) de l'ouverture inférieure 13 pour obtenir l'orientation souhaitée de l'assemblage 1 dans son compartiment 7, quelle que soit l'orientation de départ de l'assemblage 1 autour de son propre axe longitudinal et malgré un désalignement maximum déterminé (par exemple un maximum de 20 mm)
de ce dernier par rapport à l'axe longitudinal de la couronne 12 et donc du compartiment 7 correspondant.
La figure 4 montre ce que l'on appelle dans le métier un emballage 18 destiné à contenir des assemblages à évacuer. Un tel emballage 18 peut consister en un caisson cylindrique étanche divisé en chambres 19 par des cloisons 20 verticales. Comme cela apparaît à la figure 4, plus d'un support 2 peut être superposé dans chaque chambre 19.
Plutôt que de prévoir une couronne 12 par compartiment 7 d'un même support 2, et d'être alors limité dans le choix des dimensions radiales de ces couronnes 12 et donc des tolérances de désalignement admissibles pour l'introduction des assemblages 1 dans les compartiments 7, il peut être avantageux de réaliser une structure 21, (figures 4,5 et 6) ou un mécanisme (robotisé ou non) comportant plusieurs couronnes 12. Les couronnes 12 sont alors avantageusement disposées à des distances déterminées l'une de l'autre, et/ou peuvent être déplacées, de façon à ce que leurs positions puissent correspondre à (être d'aplomb au-dessus d') un compartiment 7 choisi de supports 2 respectifs disposés en dessous de la structure 21 et aux mêmes distances déterminées l'un de l'autre comme cela apparaît à l'examen de la figure 5.
Ces distances peuvent être choisies en fonction de la disposition des supports 2 dans les chambres 19.
Un premier type de structure 21 amovible et déplaçable est représenté à la figure 5. Cette structure 21 comporte par exemple un anneau 22, pour prendre appui sur une portée 23 de l'emballage 18 (figure 4), et une traverse 24 supportant par exemple quatre couronnes
<Desc/Clms Page number 9>
12. Deux de ces couronnes 12, portant la référence 12A, sont orientées de façon à correspondre à l'orientation A des assemblages 1 de la figure 2. Les deux autres couronnes 12, portant la référence 12B sont orientées pour correspondre à l'orientation B des assemblages 1 de la figure 2.
Chaque fois, une couronne 12A et une couronne 12B sont disposées au départ au-dessus d'une même chambre 19 dans laquelle est disposée un support 2 à charger d'assemblages 1.
Un moyen 25 connu (figure 4), amène un assemblage 1 audessus de la couronne 12, par exemple une couronne 12B de la figure 5, disposée et orientée au-dessus d'un compartiment 7 d'un support 2 chargé dans la chambre 19 sous cette couronne 12B. L'orientation et la position de cette couronne 12B correspondent à la position et à l'orientation B2 de la figure 2. L'assemblage 1 porté par le moyen 25 peut être descendu dans ladite couronne 12B, être orienté correctement par celle-cl et être descendu jusqu'au fond du support 2 concerné De la même manière, un assemblage 1 peut être amené dans un second support 2 en utilisant la seconde couronne 12B précitée. Ensuite, l'utilisation des autres couronnes 12 portées par la structure 21, permet de poursuivre le chargement des supports 2 placés dans des chambres 19.
L'homme de métier comprend aisément que, par rotation de la structure 21, on peut charger de la même manière d'autres supports 2 L'utilisation de différentes structures 21, équipées de plus ou moins de couronnes 12 disposées différemment, permet de compléter le chargement des supports 2 dans la plupart des chambres 19, en tenant compte de la position de chacun Les chambres 19 les moins accessibles, comme celles proches de la paroi de l'emballage 18, ou des niveaux Inférieurs dans des chambres 19, peuvent recevoir un support 2 préalablement chargé d'assemblages 1, par exemple, alors qu'il est dans le haut d'une chambre 19 mieux située pour effectuer cette opération à l'aide du moyen 25 connu qui amène les assemblages 1.
<Desc/Clms Page number 10>
Un autre type de structure 21 est représenté sous la référence 21A à la figure 6. Cette structure 21A comporte également un anneau 22 mis en appui sur la portée 23 de l'emballage 18. Cette structure 21A peut comporter au moins un bras horizontal 26 qui peut pivoter, autour d'un axe vertical 27 fixé à l'anneau 22, et qui peut être équipé de deux couronnes 12A et 12B dont l'orientation correspond respectivement à l'orientation A ou B de la figure 2.
L'homme de métier comprend aisément que par rotation comme ci-dessus de la structure 21A, autour d'un axe vertical, sur la portée 23, par translation de la structure 21 sur la portée 23 et par rotation du bras 26 autour de l'axe vertical 27, t) est possible de mettre les couronnes 12A, 12B à l'aplomb de compartiments 7 de supports 2 disposés dans des chambres 19 de l'emballage 18, afin de charger correctement lesdits compartiments 7 avec des assemblages 1. Le cas échéant, des chambres 19 Inaccessibles pour les couronnes 12A, 12B seront garnies de supports 2 qui auront été disposés temporairement dans des chambres 19 accessibles pour les couronnes 12A, 12B et qui y auront été chargés alors, au préalable, avec des assemblages 1.
Qu'il s'agisse de la structure 21 de la figure 5 ou de celle 21A de la figure 6 ou encore d'autres qui vont de soi pour l'homme de métier au vu de ce qui est expliqué dans le présent mémoire, un chargement des supports 2 avec des assemblages 1 peut être effectué chaque fois au niveau supérieur de l'emballage 18 de la figure 4 et des supports 2 ainsi chargés peuvent être descendus, par des moyens connus, au niveau inférieur du même emballage 18.
Comme on le voit, un avantage surprenant du dispositif de l'invention consiste en ce que le chargement des assemblages 1 dans les supports 2 peut être effectué directement dans l'emballage 18 de stockage ou de transport, et cela dans une ou plusieurs chambres 19 préférées, par exemple, pour des raisons d'accessibilité, et en ce que les
<Desc/Clms Page number 11>
supports 2 chargés d'assemblages 1 peuvent être ensuite déplacés vers d'autres chambres 19.
En se basant sur ce principe de déplacement de supports 2 chargés vers d'autres chambres 19, il est apparu avantageux d'équiper le dispositif de l'invention avec des moyens 30 de contrôle des assemblages 1 stockés dans l'emballage 18. Ces moyens de contrôle 30 peuvent ainsi être prévus dans une chambre 19 déterminée. Ils peuvent être agencés pour détecter un ou des supports 2 contenant des assemblages 1 qui ne sont plus étanches et qui fuient, c'est-à-dire qui laissent passer des produits radioactifs, après un temps de stockage.
Lesdits moyens de contrôle 30 destinés à cette détection peuvent comprendre (figure 7) une chemise étanche 31 comportant un fond 32 et un collet externe 33, du côté de l'ouverture 34 située vers le haut. La chemise 31 peut être Installée dans une chambre 19, son collet externe 33 reposant sur les cloisons 20 de ladite chambre 19 L'ouverture 34 de la chemise 31 peut être fermée de façon étanche par un couvercle 35 grâce à un joint torique disposé entre le collet 33 et le couvercle 35.
Par exemple le couvercle 35 est muni d'une entrée 36 d'air éventuellement sous pression et d'une tubulure 37 d'évacuation d'eau dont l'onfice 38 dans la chemise 31 est située près du fond 32 de cette dernière
Les moyens de contrôle 30 tels que décnts comprennent encore un dispositif de contrôle (non représenté) de l'air sortant de la tubulure 37 d'évacuation d'eau lorsque celle-ci a été aspirée de la chemise 31 ou chassée de celle-ci par de l'air introduit sous pression par l'entrée d'air 36.
Les moyens de contrôle 30 permettent de réaliser un test d'étanchéité d'assemblage 1 en ce qui concerne des fuites de produits radioactifs, ce test étant connu sous le nom de"dry sipplng". Pour ce faire, un support muni d'assemblages 1 est introduit par l'ouverture 34 dans la chemise 31. Le couvercle 35 est placé pour fermer de façon
<Desc/Clms Page number 12>
étanche ladite chemise 31. Rappelons que dans le métier des opérations de manutention d'assemblages 1 se font usuellement dans l'eau et que de l'eau se trouve ainsi dans la chemise 31. Si l'eau est chassée de la chemise 31 par de l'air sous pression, le poids du couvercle 35 peut être choisi pour assurer l'étanchéité nécessaire.
L'eau, et ensuite de l'air, contenus dans la chemise 31, sont évacués par la tubulure 37, soit par aspiration directe, soit par une injection d'air sous pression par l'entrée 36. L'air introduit est chauffé afin de provoquer l'ouverture d'éventuelles microfissures que peuvent comporter un ou des assemblages 1 contenus dans support 2 et donc afin de rendre plus sensible la ou les fuites de produits radioactifs. L'air chaud sortant de la tubulure 37 est analysé par le dispositif de contrôle pour y déterminer l'absence ou la présence de produits radioactifs. Si de tels produits sont détectés, le support 2 est progressivement déchargé de ses assemblages 1 pour déterminer exactement le ou les assemblages 1 qui doivent par exemple être enfermés dans des bouteilles spéciales étanches connues.
Puisque, dans le cas du support 2 des figures 1 et 2, quatre assemblages 1 sont contrôlés simultanément et qu'usuellement ceux qui ont une ou des fuites sont minoritaires, on comprendra que le contrôle cidessus prendra beaucoup moins de temps que dans les cas connus de contrôle d'un assemblage 1 à la fois.
On notera que l'étanchéité de la chemise 31 ne doit être assurée que sur la hauteur allant du couvercle étanche 35 jusqu'au fond 4 du support 2 qui y est placé, l'eau en dessous de ce fond 4 ne gênant pas les opérations de contrôle de l'air. La chemise 31 peut être donc formée par les cloisons 20 de la chambre 19 déterminée, ces cloisons 20 étant étanches sur la hauteur précitée.
Les moyens de contrôle étant prévus dans l'emballage 18, ! t suffit de prendre un support 2 d'une chambre 19, de le placer dans la chemise 31 ou chambre 19 aménagée pour le contrôle, de réaliser le contrôle décrit ci-dessus et, si aucune fuite n'est détectée, de replacer le
<Desc/Clms Page number 13>
support 2 dans sa chambre 19 ou dans une chambre 19 réservée à cet effet. Ainsi, il est intéressant de garder d'office dans un emballage 18 au moins une chambre 19 ou un niveau supérieur d'une chambre 19 libre pour ce genre d'opération.
Les couronnes 12 peuvent être réalisées en bronze moulé Les structures 21 et 21A peuvent être des plaques métalliques.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.
Selon les enseignements et les indications ci-dessus de l'invention, l'homme de métier peut aisément adapter le support 2 à d'autres nombres et formes de sections transversales d'assemblages 1 de petite section transversale à traiter, en fonction de la section transversale des assemblages courants déjà en cours de traitement dans des Installations existantes d'emballage, d'enfouissement, etc.
<Desc / Clms Page number 1>
"Device for grouping assemblies"
The present invention relates to a device for grouping assemblies, in particular nuclear fuel assemblies, the assemblies considered having a small cross section compared to that of common assemblies treated inter alia for their final disposal.
In the present state of things, the handling of these small cross-section assemblies and the packaging necessary for their storage, when they are discarded, would require processing facilities (and packaging) and equipment (such as " bottles "intended to contain these assemblies for their final evacuation) different from those and that provided for common assemblies.
To fix an order of idea for the skilled person, let us quote for example as current assemblies those which one finds in the present nuclear power stations of Doel and Tlhange whose reactors are of the light water type and, as assemblies of small cross section, those in service in the BR3 reactor at the Mol Nuclear Center.
The object of the present invention is to avoid, for assemblies of small cross-sections, the problems of processing and conditioning installations and equipment different from those and that for current assemblies and therefore the very high costs associated with this.
To this end, research has been carried out on how to efficiently group assemblies of small cross section for
<Desc / Clms Page number 2>
easily integrate into the processing and conditioning circuit common assemblies.
This problem is surprisingly solved according to the invention, by the fact that the device provided for grouping comprises at least one support comprising a metal frame which in particular has a form of straight prism with a base which is inscribed in a square and whose bottom is closed to support assemblies of small section and the upper face is open at least during the introduction of the assemblies into the support, and by the fact that the cross section of the support is substantially the same as that of a common assembly and is used to be able to deposit one next to the other at least two assemblies of small cross section.
Thus the various small section assemblies can be easily handled in a grouped manner, throughout the processing, control and / or packaging phases of assemblies to be discarded, for example. In addition, these assemblies being supported by said support have less risk of being damaged during the necessary successive manipulations, even when age or irradiation has made them fragile.
According to one embodiment of the invention, the support comprises walls which divide its internal space into separate compartments each intended to receive at least one assembly, the walls extending parallel to the longitudinal axis of the support from its bottom and extending notably substantially from this longitudinal axis towards at least one of the lateral faces of the support.
Given that, on the one hand, common assemblies usually have a square cross section and that, on the other hand, those with a small cross section are, for example, hexagonal, it is not obvious to accommodate the latter easily and cost effective in the same cross section.
<Desc / Clms Page number 3>
However, according to a particular embodiment of the invention, the support has a square cross section and this is divided by the above walls into four free partial cross sections, giving compartments intended to preferably receive cross section assemblies. hexagonal, these free partial cross sections then being preferably delimited by rectangles, one dimension of which corresponds, with known play, to the circle Inscnt in the hexagonal cross section, and the other dimension of which corresponds, with known play, to the circle circumscribed at the same hexagonal cross section.
According to an advantageous embodiment of the invention, it is associated with the support, preferably removably, on the side of the open upper face of the support, a means, in particular a crown, for positioning and orienting the assemblies to be placed in the support, the lower opening cross section of which has substantially the same shape and dimensions as those of said assemblies, the opening cross section of the crown widening as it moves away from the lower opening towards the 'upper opening of said crown, the crown being arranged directly above a compartment to be loaded with an assembly.
Other details and particularities of the invention will emerge from the secondary claims and from the description of the drawings which are annexed to the present specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, elements of the device, and mainly the support for assemblies. , according to the invention.
Figure 1 shows in elevation and in perspective a schematic view of a support of the invention.
Figure 2 schematically shows a cross section along the plane II-II of Figure 1, through the support provided with four assemblies of small hexagonal section.
<Desc / Clms Page number 4>
Figure 3 shows schematically in elevation and in perspective a crown as a means of orientation and positioning.
Figure 4 shows schematically in an elevational view, a vertical section of a package, known per se, during a loading of assemblies in a determined compartment of a support according to the invention.
FIG. 5 schematically shows, in a plan view, a first removable structure provided with crowns, intended for the selective loading of assemblies in the support compartments which can be arranged in advance in the aforementioned packaging
FIG. 6 schematically shows, in a plan view, a second removable structure provided with crowns, also intended for loading assemblies into the compartments of the supports cited in connection with FIG. 4.
Figure 7 shows schematically, in a cross section, a chamber of the aforementioned packaging, equipped for a leaktightness check of the assemblies contained in a support.
In the various figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
The device of the invention is intended to group assemblies 1 (Figures 1 and 2), such as assemblies of nuclear fuel rods, which have a small cross section compared to that of common assemblies treated inter alia for their storage, by example in packages 18 (Figure 4) known to store and / or transport safely.
According to the invention, the device comprises at least one support 2 comprising a metal frame 3 which in particular has a form of straight prism with a base which is inscribed in a square, such as a right parallelepiped with a square base, when the current assemblies with process in the above facilities have this form.
<Desc / Clms Page number 5>
The metal frame 3 has a bottom 4 on which the support is placed during use. This bottom 4 is closed so as to support the assemblies 1 to be grouped while the upper face 5 of the support 2 is open, at least during the introduction of the assemblies 1 into the support 2.
In addition, the overall cross section of the support 2 is substantially the same as that of the aforementioned common assemblies and is used to arrange in the support 2, one next to the other, at least two assemblies 1 of small transverse dimension. .
Advantageously, the support 2 may include walls 6 which divide its internal space into separate compartments 7 intended to each receive at least one assembly 1 of small section. The walls 6 preferably extend parallel to the longitudinal axis 8 (FIG. 2) of the support 2 from its bottom 4 and they extend in particular substantially from this longitudinal axis 8 towards at least one of the lateral faces 9 of the support 2.
The walls 6 may for example be solid and / or comprise, like other elements of the support 2 (for example the bottom 4), materials which absorb neutrons, so as to reduce the amount of fissile material grouped in the support 2. This criticality being possibly greater than that of the common assemblies taken separately, the difference can thus be absorbed by the support 2 so that the packages 18 of the common assemblies as well as the processing installations of the latter can be used practically as which, without other protective measure against this increase in cntlclté
In particular, when the support 2 has a square cross section similar to that of common assemblies,
it can be divided by the walls 6 into four free partial cross sections, giving compartments 7 intended to receive assemblies 1 in particular of hexagonal cross section. Said free partial cross sections, between the walls 6 and the framework 3
<Desc / Clms Page number 6>
of the support 2, are for example rectangles, as appears in FIG. 2, one dimension (height or base) of which corresponds, with known play, to the circle inscribed in said hexagonal section while the other dimension (respectively base or height) of the rectangle corresponds, with known play, to the circle circumscribed in the same hexagonal section As shown in Figure 2,
the four rectangles can therefore be equal and superimposed by successive rotations of 90 around the longitudinal axis 8 of the support 2. The thickness of the walls 6 can then correspond substantially to the difference between the diameters of said circles Inscribed and circumscribed.
Two assemblies 1 can have an orientation identified by the letter A in FIG. 2 and occupy positions A 1 and A2 on a diagonal of the square section. The other two assemblies 1 have an orientation marked with the letter B and occupy positions B 1 and B2 on the other diagonal of the square section
Advantageously, at least the lateral faces 9 of the support 2 have large openings.
The walls 6 and the bottom 4 can also be provided with passages of sufficient size. A passage for gas, liquid and / or any other fluid such as water, molten metal, sand, filings can be ensured. , etc. that one wishes to let escape or be interposed between the assemblies and / or assembly components and the support 2, for example for a final burial, in sand, of the complete assembly support 2 / assemblies 1 of the same way as that which can be envisaged for the large-scale conditioning of common assemblies of light water reactors
The support 2 is preferably provided, on the side of its upper face 5, with a gripping means 10 of the known type, used for the handling, of radioactive materials or of common assemblies and / or their packaging.
This known means which is neither shown nor
<Desc / Clms Page number 7>
described in detail can be removable and then removed for example to facilitate the loading operation of the support 2 with assemblies 1
The bottom of the support 2 can be appropriately equipped so as to absorb / absorb shocks from assemblies 1 that fall on it and / or the accidental fall of the support itself, in order to reduce the risk of accidents during false possible maneuvers.
The bottom 4 of the support 2 may include oblique or chamfered surfaces (not shown), in order to facilitate the introduction of the support 2 into a space or chamber 19 (FIG. 4) for storage and / or treatment (decnt below) ). The bottom 4 may include materials which absorb neutrons, in particular when supports 2 are superimposed in the same chamber of a package 18 described below
To help load assemblies 1 into the support 2, it is advantageous to provide, associated with the support 2, at least one means 11 (FIGS. 3 and 4) for positioning and orienting the assemblies 1 to be placed in the support 2 .
This means 11 may have the shape of a crown 12, the lower opening cross section of which has substantially the same shapes and dimensions as those of the assemblies. The opening cross section of said crown 12 widens as it moves away from the lower opening 13 towards the upper opening 14 of this same ring 12. The ring 12 is arranged directly above a compartment 7 in which dot to be loaded with an assembly 1 and is slotted around its longitudinal axis (vertical during use) as a function of the position to be given to assembly 1 in said compartment 7.
The crown 12 is then held in this position at least during the introduction of the assembly 1 into the compartment 7 concerned
The crown 12 of FIG. 3 illustrates an example case adapted to the aforementioned hexagonal cross section of the assemblies 1. The six teeth 15 of the crown 12 have lateral sides inclined so as to guide the vertices 16 (FIG. 2) of the section
<Desc / Clms Page number 8>
hexagonal transverse of each assembly 1 to a respective corner 17 (FIG. 3) of the lower opening 13 to obtain the desired orientation of the assembly 1 in its compartment 7, whatever the starting orientation of the assembly 1 around its own longitudinal axis and despite a determined maximum misalignment (for example a maximum of 20 mm)
of the latter relative to the longitudinal axis of the crown 12 and therefore of the corresponding compartment 7.
FIG. 4 shows what is known in the art a package 18 intended to contain assemblies to be evacuated. Such packaging 18 can consist of a sealed cylindrical box divided into chambers 19 by vertical partitions 20. As shown in FIG. 4, more than one support 2 can be superimposed in each chamber 19.
Rather than providing a crown 12 per compartment 7 of the same support 2, and then being limited in the choice of the radial dimensions of these crowns 12 and therefore the tolerances of misalignment admissible for the introduction of the assemblies 1 into the compartments 7, it may be advantageous to produce a structure 21 (FIGS. 4,5 and 6) or a mechanism (robotized or not) comprising several rings 12. The rings 12 are then advantageously arranged at determined distances from one of the other, and / or can be moved, so that their positions can correspond to (be plumb above) a compartment 7 chosen from respective supports 2 arranged below the structure 21 and at the same determined distances one from the other as shown in the examination of figure 5.
These distances can be chosen as a function of the arrangement of the supports 2 in the chambers 19.
A first type of removable and displaceable structure 21 is shown in FIG. 5. This structure 21 comprises, for example, a ring 22, for bearing on a bearing surface 23 of the packaging 18 (FIG. 4), and a crosspiece 24 supporting, for example four crowns
<Desc / Clms Page number 9>
12. Two of these rings 12, bearing the reference 12A, are oriented so as to correspond to the orientation A of the assemblies 1 of FIG. 2. The other two rings 12, bearing the reference 12B are oriented to correspond to the orientation B of the assemblies 1 of FIG. 2.
Each time, a crown 12A and a crown 12B are initially placed above the same chamber 19 in which is placed a support 2 to be loaded with assemblies 1.
Known means 25 (Figure 4), brings an assembly 1 above the crown 12, for example a crown 12B of Figure 5, arranged and oriented above a compartment 7 of a support 2 loaded in the chamber 19 under this crown 12B. The orientation and position of this crown 12B correspond to the position and orientation B2 of FIG. 2. The assembly 1 carried by the means 25 can be lowered into said crown 12B, be oriented correctly by the latter and be lowered to the bottom of the support 2 concerned. Similarly, an assembly 1 can be brought into a second support 2 using the aforementioned second ring 12B. Then, the use of the other rings 12 carried by the structure 21 makes it possible to continue loading the supports 2 placed in chambers 19.
Those skilled in the art can easily understand that, by rotation of the structure 21, other supports can be loaded in the same way. The use of different structures 21, equipped with more or less crowns 12 arranged differently, makes it possible to complete loading the supports 2 in most of the chambers 19, taking account of the position of each of them The least accessible chambers 19, such as those close to the wall of the package 18, or the lower levels in chambers 19, can receive a support 2 previously loaded with assemblies 1, for example, while it is at the top of a chamber 19 better situated to perform this operation using known means 25 which brings the assemblies 1.
<Desc / Clms Page number 10>
Another type of structure 21 is represented under the reference 21A in FIG. 6. This structure 21A also comprises a ring 22 supported on the bearing surface 23 of the package 18. This structure 21A can comprise at least one horizontal arm 26 which can pivot, about a vertical axis 27 fixed to the ring 22, and which can be equipped with two rings 12A and 12B whose orientation corresponds respectively to orientation A or B of FIG. 2.
Those skilled in the art can easily understand that by rotation as above of the structure 21A, about a vertical axis, on the bearing surface 23, by translation of the structure 21 on the bearing surface 23 and by rotation of the arm 26 around the 'vertical axis 27, t) is possible to put the rings 12A, 12B vertically in line with compartments 7 of supports 2 arranged in chambers 19 of the packaging 18, in order to correctly load said compartments 7 with assemblies 1. The if necessary, chambers 19 Inaccessible for crowns 12A, 12B will be provided with supports 2 which will have been temporarily arranged in chambers 19 accessible for crowns 12A, 12B and which will then have been loaded therewith beforehand with assemblies 1.
Whether it is the structure 21 of FIG. 5 or that 21A of FIG. 6 or even others which are obvious for the skilled person in view of what is explained in the present specification, a loading of supports 2 with assemblies 1 can be carried out each time at the upper level of the packaging 18 of FIG. 4 and supports 2 thus loaded can be lowered, by known means, to the lower level of the same packaging 18.
As can be seen, a surprising advantage of the device of the invention consists in that the loading of the assemblies 1 into the supports 2 can be carried out directly in the packaging 18 for storage or transport, and this in one or more chambers 19 preferred, for example, for reasons of accessibility, and in that the
<Desc / Clms Page number 11>
supports 2 loaded with assemblies 1 can then be moved to other chambers 19.
Based on this principle of moving loaded supports 2 towards other chambers 19, it appeared advantageous to equip the device of the invention with means 30 for checking the assemblies 1 stored in the packaging 18. These means 30 control can thus be provided in a room 19 determined. They can be arranged to detect one or more supports 2 containing assemblies 1 which are no longer leaktight and which leak, that is to say which allow radioactive products to pass, after a storage time.
Said control means 30 intended for this detection can comprise (FIG. 7) a waterproof jacket 31 comprising a bottom 32 and an external collar 33, on the side of the opening 34 located upwards. The jacket 31 can be installed in a chamber 19, its external collar 33 resting on the partitions 20 of said chamber 19 The opening 34 of the jacket 31 can be sealed with a cover 35 thanks to an O-ring disposed between the collar 33 and cover 35.
For example, the cover 35 is provided with an inlet 36 for possibly pressurized air and with a pipe 37 for discharging water, the opening 38 of which in the jacket 31 is located near the bottom 32 of the latter.
The control means 30 as decnts also include a control device (not shown) for the air leaving the water evacuation pipe 37 when the latter has been sucked from the jacket 31 or expelled therefrom. by air introduced under pressure through the air inlet 36.
The control means 30 make it possible to carry out an assembly leakage test 1 with regard to leaks of radioactive products, this test being known by the name of "dry sipplng". To do this, a support provided with assemblies 1 is introduced through the opening 34 in the jacket 31. The cover 35 is placed to close so
<Desc / Clms Page number 12>
waterproof said jacket 31. Recall that in the art of assembly handling operations 1 are usually done in water and that water is thus in the jacket 31. If the water is driven from the jacket 31 by pressurized air, the weight of the cover 35 can be chosen to ensure the necessary seal.
The water, and then air, contained in the jacket 31, are evacuated through the tube 37, either by direct suction, or by an injection of pressurized air through the inlet 36. The air introduced is heated in order to cause the opening of any microcracks which may comprise one or more assemblies 1 contained in support 2 and therefore in order to make more or more the leakage or leaks of radioactive products. The hot air leaving the tubing 37 is analyzed by the monitoring device to determine the absence or presence of radioactive products. If such products are detected, the support 2 is gradually discharged from its assemblies 1 to determine exactly the assembly or assemblies 1 which must, for example, be enclosed in known special sealed bottles.
Since, in the case of support 2 of FIGS. 1 and 2, four assemblies 1 are checked simultaneously and that usually those which have one or more leaks are in the minority, it will be understood that the checking above will take much less time than in the known cases control of one assembly 1 at a time.
It will be noted that the tightness of the jacket 31 must only be ensured over the height going from the waterproof cover 35 to the bottom 4 of the support 2 which is placed there, the water below this bottom 4 not interfering with the operations. air control. The jacket 31 can therefore be formed by the partitions 20 of the determined chamber 19, these partitions 20 being sealed over the aforementioned height.
The control means being provided in the packaging 18,! It suffices to take a support 2 from a chamber 19, to place it in the jacket 31 or chamber 19 fitted out for the control, to carry out the control described above and, if no leak is detected, to replace the
<Desc / Clms Page number 13>
support 2 in its room 19 or in a room 19 reserved for this purpose. Thus, it is advantageous to keep automatically in a packaging 18 at least one room 19 or a higher level of a room 19 free for this kind of operation.
The crowns 12 can be made of cast bronze. The structures 21 and 21A can be metal plates.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to these without departing from the scope of the present invention.
According to the above teachings and indications of the invention, the skilled person can easily adapt the support 2 to other numbers and shapes of cross sections of assemblies 1 of small cross section to be treated, depending on the cross section of common assemblies already being processed in existing packaging, landfill facilities, etc.