CH632100A5 - Ensemble de barres paralleles de combustible de reacteur nucleaire. - Google Patents

Description

La présente invention a trait à un ensemble de barres parallèles de combustible de réacteur nucléaire et, plus particulièrement, au verrouillage d'au moins un tube de guidage.

Pour produire de l'énergie utilisable à partir d'un réacteur nucléaire, il est nécessaire d'assembler un matériau fissile en concentration suffisante, afin d'entretenir une réaction en chaîne de fissions provoquées par des neutrons. Fréquemment, cette concentration est obtenue en enfermant des boulettes de bioxyde d'uranium dans des barreaux creux, minces et allongés. Ces barreaux, lorsqu'ils sont remplis d'une charge de combustible nucléaire et fermés aux extrémités, sont appelés barreaux de combustible.

Les barreaux de combustible sont disposés en un réseau sensiblement cylindrique, ou cœur du réacteur, pour constituer la concentration voulue de matériau fissile. Afin d'extraire la chaleur engendrée dans ces barreaux de combustible grâce au processus de fission, les barreaux de combustible sont habituellement espacés latéralement les uns des autres, et de l'eau est pompée bous pression à travers le cœur du réacteur. L'eau absorbe la chaleur du processus de fission et transmet cette chaleur à de l'eau de refroidissement secondaire. L'eau de refroidissement secondaire se transforme en vapeur qui est utilisée pour entraîner la turbine d'une génératrice d'énergie.

Dans le cœur du réacteur, le rayonnement, les pressions, les températures et les vitesses d'écoulement d'eau de refroidissement créent un environnement dangereux pour son intégrité structurale. Pour remédier à cet environnement, il a été courant jusqu'ici de disposer les barreaux de combustible, qui constituent le cœur du réacteur, en un certain nombre de groupes chacun d'environ deux cents barreaux de combustible. Ces groupes sont fréquemment appelés ensemble de barreaux de combustible.

Pour améliorer l'intégrité structurale de chacun des ensembles de barreaux de combustible et pour stabiliser les barreaux de combustible dans l'ensemble, il est courant de monter les barreaux de combustible entre des raccords d'extrémité et de fixer les parties médianes de chacun des barreaux dans l'ensemble au moyen de structures de grille cellulaire qui sont positionnées à des intervalles prédéterminés le long des barreaux.

De plus, la structure de l'ensemble de barreaux de combustible n'est pas limitée à des barreaux de combustible, à des raccords d'extrémité et à des grilles. En règle générale, un ou plusieurs tubes de guidage de barres de contrôle sont également logés dans l'ensemble de barreaux de combustible usuel. Typiquement, pour réguler l'énergie engendrée dans un réacteur nucléaire, il est courant d'ajouter des substances absorbantes de neutrons au cœur du réacteur. Ces substances ont pour effet de modérer l'activité de fission à l'intérieur du cœur et, ainsi, de diminuer la puissance de sortie du réacteur. Ainsi qu'on pouvait s'y attendre, il existe un certain nombre de façons dont ces substances absorbantes de neutrons sont introduites dans le cœur du réacteur. Très fréquemment, par exemple, les substances absorbantes de neutrons sont chargées dans des barres de contrôle. Ces barres de contrôle sont reçues dans des tubes de guidage de barres de contrôle, métalliques, creux, qui s'étendent sur toute la longueur de la cartouche de combustible respective. Dans ces conditions, la profondeur de pénétration des barres de contrôle dans la cartouche de combustible associée détermine, dans une certaine mesure, le niveau de l'activité de fission des neutrons et de la puissance de sortie associée du cœur du réacteur.

Certaines conceptions d'ensemble de barreaux de combustible jouent un autre rôle pour les tubes de guidage de barres de contrôle en plus du rôle d'alignement des différentes barres de contrôle à l'intérieur de l'ensemble de barreaux de combustible respectif. Typiquement, sous ce rapport, les tubes de guidage de barres de contrôle sont souvent utilisés pour espacer les raccords d'extrémités les uns des autres et, essentiellement, pour bloquer les barreaux de combustible en position relative correcte entre ces raccords d'extrémité en permettant à ceux-ci de venir au contact des extrémités des barreaux de combustible.

Cette réalisation, décrite ci-dessus, d'ensemble de barreaux de combustible assure une structure rigide, solide, à même de résister aux forces qui caractérisent un environnement de cœur de réacteur. Il

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existe cependant un besoin, allant quelque peu dans le sens opposé, de réaliser une structure d'ensemble de barreaux de combustible pouvant être assemblée et démontée aisément afin de réduire les coûts de fabrication, d'améliorer la fiabilité et de faciliter une inspection et un remplacement. Si on pense que des ensembles de barreaux de combustible, après avoir été rendus radioactifs, doivent ultérieurement être manipulés derrière un blindage avec un équipement de manipulation à distance, l'importance du besoin de techniques de démontage simples devient immédiatement évident.

Sous cet aspect, la cartouche de combustible typique est démontée en dévissant des écrous qui relient les tubes de guidage de barres de contrôle aux raccords d'extrémité, en dégageant un ou plusieurs ressorts et, en général, en démontant l'ensemble tout entier pièce par pièce. Non seulement cela est une pratique très laborieuse, et coûteuse, mais introduit également le risqe qu'un ou plusieurs des petits accessoires puissent s'égarer, conduisant à une perte de temps et à une dépense, ou à une détérioration s'ils ne sont pas retrouvés.

Ainsi, il existe un besoin évident pour un ensemble perfectionné de barreaux de combustible capable de remédier, dans une large mesure, à plusieurs de ces inconvénients de l'art antérieur.

L'ensemble de barres parallèles de combustible de réacteur nucléaire est défini par la revendication 1, et le dispositif à tube de guidage de barre de contrôle qui s'y rapporte par la revendication 4.

Ainsi, l'invention procure des techniques permettant de réduire le nombre de pièces nécessaires à la réalisation d'un ensemble de barres de combustible, diminue les coûts de fabrication, et simplifie les problèmes de fiabilité et d'inspection.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels:

la fig. 1 est une élévation antérieure en coupe partielle d'un ensemble de barreaux de combustible typique incorporant les caractéristiques de l'invention;

la fig. 2 est une élévation antérieure en coupe d'une structure de tube de guidage de barre de contrôle destinée à être utilisée conjointement avec la structure représentée sur la fig. 1 ;

la fig. 3 est une vue en plan en coupe partielle de la structure de tube de guidage de barre de contrôle représentée sur la fig. 2, selon la ligne 3-3 de la fig. 2, en regardant dans le sens des flèches;

la fig. 4 est une élévation antérieure d'une structure de manipulation et d'un outil pénétrant dans une partie de l'ensemble de barreaux de combustible représenté sur la fig. 1 ;

la fig. 5 est une vue en plan, partiellement arrachée, de la structure de manipulation représentée sur la fig. 4;

la fig. 6 est un schéma d'une partie de la structure de manipulation en position de fonctionnement initiale;

la fig. 7 est un schéma d'une partie de la structure de manipulation dans une autre position de fonctionnement;

la fig. 8 est un schéma d'une partie de la structure de manipulation dans une autre position de fonctionnement;

la fig. 9 est un schéma d'une partie de la structure de manipulation après que le verrouillage a été dégagé.

Ainsi qu'il est représenté sur la fig. 1, un ensemble de barreaux de combustible 10 comporte, par exemple, un réseau de plus de deux cents barreaux de combustible 11. On rappellera sous ce rapport que les barreaux de combustible 11 sont constitués par des tubes à parois minces, allongés, qui renferment des boulettes de bioxyde d'uranium ou autre combustible nucléaire approprié, et que ces barreaux de combustible sont groupés à l'intérieur de l'ensemble 10 avec leurs axes en alignement sensiblement parallèle. Des tubes de guidage 12 de barres de contrôle sont emboîtés dans les barreaux de combustible. Les tubes de guidage 12 de barres de contrôle sont, chacun, des tubes à parois minces, creux, qui s'étendent à travers l'ensemble de barreaux de combustible 10 tout entier dans des directions parallèles à l'axe longitudinal de l'ensemble.

Un raccord-support d'extrémité 13 qui est disposé transversalement par rapport aux axes longitudinaux des barreaux de combustible 11 vient au contact des extrémités en about de ceux-ci. Ainsi qu'il sera décrit ultérieurement plus en détail, les tubes de guidage 12 de barres de contrôle traversant le raccord d'extrémité 13 afin de le fixer à la structure de l'ensemble de barreaux de combustible.

Les extrémités des tubes de guidage 12 des barres de contrôle font saillie au-dessus du plan déterminé par les extrémités fermées des barreaux de combustible 11. Ces extrémités en saillie des tubes de guidage 12 des barres de contrôle se terminent, ainsi qu'il est représenté sur la fig. 2, à l'intérieur des limites d'une grille 14 disposée transversalement. La grille 14 est assemblée à partir d'un réseau parallèle de plaques fendues, sensiblement plates, qui s'accrochent par des fentes en regard dans un réseau perpendiculaire de plaques sensiblement plates afin de former une structure de grille cellulaire. Le groupage parallèle des barreaux de combustible 11 et des tubes de guidage 12 des barres de contrôle est établi et stabilisé au moyen de structures de grille 15 disposées transversalement qui sont de réalisation similaire à celle de la grille 14 décrite ci-dessus. Cependant, vers les extrémités des barreaux de combustible 11 qui sont proches des parties en saillie des tubes de guidage des barres de contrôle est positionnée une grille supérieure 16 disposée transversalement. La grille supérieure 16 a une profondeur légèrement plus grande dans le sens des axes longitudinaux des barreaux de combustible 11 que les structures de grille 15 afin d'accroître l'intégrité structurale de cette partie de l'ensemble de barreaux de combustible.

Un réseau parallèle de manchons cylindriques creux 17 s'engage télescopiquement au-dessus des extrémités en saillie respectives des tubes de guidage 12 des barres de contrôle, afin de s'étendre depuis l'intérieur des limites de la grille supérieure 16 à travers la grille 14, à travers un croisillon 20 disposé transversalement et un verrouillage 21 d'ensemble de tubes de guidage de barres de contrôle immédiatement adjacent au-dessus. Des ressorts hélicoïdaux individuels 22, associés chacun à un des manchons 17, sont interposés entre la grille 14 et le croisillon 20 afin de constituer des moyens pour compenser et absorber un mouvement de la cartouche de combustible 10 dans le sens des axes longitudinaux des barreaux de combustible 11. On remarquera que dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté sur la fig. 2, le manchon 17 est en alignement sensiblement axial avec le tube de guidage 12, et que le manchon sert de guidage pour le ressort hélicoïdal 22. Le ressort hélicoïdal 22, de plus, possède également un axe longitudinal qui coïcide sensiblement avec l'axe longitudinal du tube de guidage 12.

L'attention est à présent attirée sur la fig. 2, pour une description plus détaillée des caractéristiques de la présente invention. Plus particulièrement, le tube de guidage 12 de barre de contrôle est fixé à une grille inférieure 23 au moyen d'une structure de boulon 24. La structure de boulon 24 possède une tête 25 qui est reçue à l'intérieur de l'extrémité ouverte adjacente du tube de guidage 12 de barre de contrôle. Une tige de boulon 26 s'étend à travers la grille inférieure 23 et fait saillie au-delà du raccord-support d'extrémité 13. La partie saillante de la tige 26 est filetée afin de recevoir un écrou de fixation 27. Un élément de retenue 30 est interposé entre le raccord d'extrémité et l'écrou 27, afin d'empêcher l'écrou de se desserrer et de se dégager de l'ensemble de barreaux de combustible.

Ainsi qu'il est représenté sur la fig. 2, le tube de guidage 12 de barre de contrôle s'étend à travers la partie principale de l'ensemble de barreaux de combustible à travers une grille supérieure 16. A l'intérieur de la grille supérieure 16, le tube de guidage 12 est télescopé à l'intérieur du manchon 17, la partie terminale ouverte 31 du tube de guidage 12 de barre de contrôle venant en butée et s'appuyant contre un rebord ou épaulement 32 qui est formé dans la surface interne du manchon 17. L'épaulement 32 dans le manchon 17 transfère des charges de compression directement au tube de guidage de la manière décrite ci-après plus en détail.

Sur les parties en coïncidence du tube de guidage 12 de barre de contrôle et du manchon 17, des saillies ou ondulations 33 sont matricées, ou réalisées différemment de façon appropriée, dans le tube de guidage 12 de barre de contrôle et dans le manchon 17 afin de les solidariser et de former un joint hermétique. Immédiatement en dessous de la grille 14, entourant une partie du manchon 17 et

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s'appuyant contre une surface transversale de la grille 14, se trouve un collet 34 en forme d'anneau. Comme représenté, le collet 34 et les parties entourées du manchon 17 et du tube de guidage 12 sont également munis de saillies et d'ondulations 35,36 qui ont été matricées, ou réalisées différemment, dans les matériaux, afin de positionner le collet 34 correctement par rapport au reste de la structure d'ensemble de barreaux de combustible, pour permettre au collet de résister à des charges appliquées dans le sens de l'axe longitudinal 37 de tube de guidage de barre de contrôle et pour transférer ces charges entre la grille 14 et la combinaison du manchon 17 et du tube de guidage 12.

Une rondelle 40 repose sur la surface transversale de la grille 14 qui est opposée à la surface de grille transversale qui se trouve au contact du collet 34. Le ressort hélicoïdal 22 entoure une partie du manchon 17 qui fait saillie au-dessus de la grille 14. L'axe longitudinal du ressort hélicoïdal 22 coïncide sensiblement avec l'axe longitudinal 37 et exerce une pression contre une autre rondelle 41.

A titre d'exemple, la rondelle 41 est en contact avec l'ensemble 20 de croisillon cellulaire. Comme représenté, le manchon 17 est reçu à l'intérieur d'un évidement cellulaire 42 dans le croisillon 20 avec un jeu suffisant entre le manchon et les parois de l'évidement 42 du croisillon pour permettre au croisillon et au manchon de se déplacer relativement entre eux dans le sens de l'axe longitudinal 37.

Une partie terminale 43 du manchon 17 fait saillie au-dessus du croisillon 20 afin de venir au contact du verrouillage 21. Pour venir au contact de verrouillage 21, la surface extérieure de la partie 43 est munie d'une rainure circonférentielle 44 qui forme un épaulement 45 en saillie servant à contacter les bords du verrouillage 21. Ainsi qu'on le voit mieux sur la fig. 3, le verrouillage 21 est assemblé à partir d'un réseau de plaques parallèles élastiques 46,47, qui sont accrochées et verrouillées avec des plaques élastiques similaires 50,51 qui sont sensiblement perpendiculaires aux plaques 46,47 sur les lignes respectives d'intersection pour former une structure de grille cellulaire. Comme représenté, la séparation entre les plaques parallèles 46, 47 est inférieure au diamètre extérieur maximal de la rainure 44 qui est pratiquée dans la partie 43.

La plaque 50 possède une forme sensiblement courbée qui correspond à et s'appuie contre un segment de la surface rainurée de la partie de manchon terminale 43. La plaque associée 51 possède cependant un profil plan qui permet à une partie d'un bord de cette plaque de venir au contact de l'épaulement 45 (fig. 2). De cette manière, la totalité des tubes de guidage 12 des barres de contrôle qui sont représentées sur la fig. 1 sont verrouillés ensemble et forment un seul bloc.

Ainsi qu'on le voit mieux sur les fig. 2 et 3, la partie de manchon terminale 43 est munie de quatre fentes longitudinales 52,53,54 et 55 qui sont parallèles à l'axe longitudinal 37. Les fentes 52,53,54 et 55 sont chacune espacées des fentes adjacentes suivantes d'environ 90° et pénètrent dans la partie 43 jusqu'à une profondeur qui est au moins égale à la profondeur longitudinale combinée de l'épaulement 45 et de la largeur des plaques 50, 51.

Une structure de manipulation 56 est représentée sur la fig. 4. La structure de manipulation 56 dégage le verrouillage 21 des manchons 17 des tubes de guidage des barres de contrôle et procure également un moyen d'installer ou de retirer en bloc l'ensemble complet qui comporte le verrouillage 21, les manchons 17 avec les tubes de guidage 12 des barres de contrôle associés (non représentés sur la fig. 4), le croisillon 20 et les ressorts hélicoïdaux 22 de la grille 14. Pour obtenir ces résultats, la pince 56 est munie d'un élément 57 qui est déplaçable dans le sens de l'axe longitudinal 60. Une biellette 61, disposée transversalement, est fixée par l'intermédiaire d'une pièce transversale 62 (fig. 5) à l'élément 57 déplaçable verticalement. Les parties terminales de la biellette 61 (fig. 4) possèdent des fentes 63,64 qui reçoivent des ergots respectifs 65,66. Les ergots 65,66 sont déplaçables transversalement à l'intérieur des fentes respectives afin de permettre à deux mâchoires 67,70, qui sont reliées à pivotement à un bâti d'outil 71 disposé transversalement, de se déplacer à la manière de ciseaux. Ainsi, le pivot 72 relie la mâchoire 70 au bâti d'outil 71.

Comme représenté sur la fig. 4, la mâchoire 70 est munie à son extrémité d'une bride 73 qui est au contact d'un bord longitudinal de la grille 14. D'une manière similaire, l'extrémité de la mâchoire 67 est également munie d'une bride 74 qui est disposée à l'opposé de la bride 73 sur la mâchoire 70.

Comme on le voit particulièrement sur la fig. 5, une biellette associée 75 est également réunie au moyen de la pièce trasversale 62 à l'élément 57 déplaçable longitudinalement. Cette structure associée s'adapte à—et équilibre — l'arrangement structural décrit ci-dessus à propos des mâchoires 67,70.

Le bâti d'outil 71 disposé transversalement est également muni d'un réseau d'ouvertures 80, alignées longitudinalement, qui reçoivent chacune un outil parmi un groupe d'outils 81. Comme représenté sur la fig. 4, les outils 81 sont constitués de barreaux sensiblement cylindriques qui sont alignés longitudinalement sur l'axe 60. Chacun des outils 81 possède une partie terminale 82 sensiblement conique. La partie médiane de l'outil 81 possède quatre ailerons 83, dont seulement trois sont représentés dans le plan de la figure. Comme représenté, chacun des ailerons 83 est espacé d'environ 90° de l'aileron adjacent voisin. Chaque aileron 83 est moins épais que l'ouverture des fentes individuelles 52,53,54,55 (fig. 2 et 3). Chaque aileron est effilé selon une pente 84 du côté tourné vers l'extrémité conique de l'outil. De l'autre côté, l'aileron se termine en replat 85 (fig. 4). La hauteur de ces replats 85 sur la surface voisine de l'outil 81 est supérieure à l'épaisseur de la partie terminale 43 du manchon comme représenté sur les fig. 2 et 3.

Un collet annulaire 86 est fixé à l'outil 81 et espacé longitudinalement des replats 85 des ailerons 83 à une distance sufiisante pour permettre aux ailerons, lorsqu'ils sont alignés avec les fentes respectives dans la partie terminale 43 du manchon, d'appuyer contre la partie terminale et d'empêcher les replats 85 des ailerons 83 de pénétrer dans le manchon 17 au-delà du niveau des fentes 52-55 dans la partie terminale 43 du manchon (fig. 2) au-dessus du croisillon 20.

Comme représenté sur la fig. 4, l'outil 81 a été fileté en 87 à l'extrémité opposée à la partie terminale 82 pour permettre à des écrous 90,91 de le fixer à une plaque d'outils 92 disposée transversalement, plaque qui est déplaçable dans des directions longitudinales, comme indiqué par les flèches 93,94, sous la commande de vérins pneumatiques 95,96 sollicités par ressort. Ainsi, selon l'activation relative des vérins pneumatiques 95,96, les outils 81, lorsqu'ils sont alignés avec les parties de manchon terminales respectives 43, sont entraînés dans les manchons 17 jusqu'à une profondeur suffisante pour permettre aux replats 85 sur les ailerons 83 d'appuyer contre les plaques 46,47,50,51 (fig. 2 et 3). Les replats 83 poussent ces plaques dans une direction radiale Vers l'extérieur par rapport à l'axe longitudinal 37, sur une distance suffisante pour permettre à la totalité des plaques de dégager l'épaulement 45 qui est réalisé dans la partie de manchon terminale 43. De cette manière, le verrouillage cellulaire 21 tout entier est dégagé de son contact avec les manchons 17 et se fixe lui-même temporairement aux outils 81 dans le réseau d'outils.

En fonctionnement, et ainsi qu'on le comprend mieux à l'examen de la fig. 6, la structure de manipulation 56 est alignée avec le raccord d'extrémité pour permettre aux brides 73, sur la mâchoire 70 (ainsi qu'aux brides 74, sur les mâchoires 67, et aux brides, sur les mâchoires 76,77, sur la structure de manipulation qui ne sont pas représentées sur la fig. 6), d'être espacée à l'extérieur de la grille 14, mais à l'intérieur du même plan transversal que la grille.

Durant cette phase de fonctionnement de la structure de manipulation 56, les ressorts associés aux goujons 97 chargés par ressort sont comprimés par activation du vérin pneumatique 95 qui déplace la plaque d'outils 92 dans le sens de la flèche 93.

Comme représenté sur la fig. 7, les brides 73,74 sur les mâchoires 70,67, respectivement (ainsi que les brides sur la paire de mâchoires 76,77), pivotent vers l'intérieur, dans les directions indiquées par les flèches 101,102, afin de saisir solidement des parties périphériques de

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la grille 74. Ce mouvement de pivotement vers l'intérieur des brides 73,74 est obtenu grâce au mouvement longitudinal de l'élément 57 dans le sens de la flèche 103. Ce mouvement de l'élément 57 amène les goujons 65, 66 à pénétrer des fentes respectives 63, 64 vers l'axe longitudinal 60. Le mouvement de ces goujons à l'intérieur des fentes 5 pousse les mâchoires 67,70 à pivoter dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre et dans le sens de celles-ci, respectivement, autour du pivot 72 (pour la mâchoire 70) et autour d'un pivot similaire (non représenté sur la fig. 7) pour la mâchoire 67.

L'opération suivante de la technique de démontage du raccord 10 d'extrémité du reste de l'ensemble de barreaux de combustible est représentée sur la fig. 8. Ainsi, des vérins pneumatiques 96 sont activés pour entraîner des tiges de piston 104 dans les directions longitudinales indiquées par la flèche 105. Les extrémités découvertes des tiges de piston 104 s'appuient contre la surface transversale 15 adjacente du croisillon 20. La force appliquée par les tiges de piston 104 au croisillon 20 surmonte les forces opposées exercées par les ressorts hélicoïdaux qui sont reçus sur les manchons, dont le ressort hélicoïdal 22 et le manchon 17 de la fig. 8 sont des exemples. En réponse à ce nouvel équilibre de forces, le croisillon 20 se déplace 20 également dans le sens longitudinal de la flèche 105, afin de permettre à un intervalle longitudinal 106 entre le croisillon 20 et le verrouillage 21 de relâcher la force que le croisillon 20 exerce sur le verrouillage 21.

Dans un mode de réalisation typique de l'invention, l'opération 25 suivante implique un déplacement de la structure de manipulation 56 qui est particulièrement représenté sur la fig. 9. On rappellera pour le moment que la structure cellulaire du verrouillage 21 est conçue de , sorte que la gorge 44 (fig. 2) et l'épaulement 45 qui est formé dans la partie de manchon terminale 43 viennent au contact des plaques 46, 30 47,50,51 (fig. 3) qui constituent la structure des cellules dans le verrouillage 21.

On se réfère à nouveau à la fig. 9; les vérins pneumatiques 95 sont désactivés pour permettre aux ressorts hélicoïdaux sur les goujons 97 chargés par ressort de libérer et de pousser la plaque d'outils 92 dans 35 une direction longitudinale comme indiqué par une flèche 107. Du fait que l'évidement et les épaulements sur les manchons empêchent le verrouillage 21 de s'engager dans un mouvement longitudinal quelconque dans le sens de la flèche 107, les outils qui sont fixés à la plaque d'outils 92, dont l'outil 81 est typique, sont poussés à travers 40 les cellules individuelles dans le verrouillage 21 dans les manchons respectifs 17. Les ailerons 83 qui font saillie radialement des outils 81 sont également entraînés dans des fentes en regard 52,53,54,55 (fig. 2 et 3). Ce mouvement longitudinal des outils 81 permet à la partie effilée 84 des ailerons 83 (fig. 9) de pousser les plaques 46,47, 45 50, 51 sur le verrouillage 21 dans une direction radiale vers l'extérieur, afin de dégager ces plaques de l'engagement emboîté à l'intérieur de la gorge annulaire 44 (fig. 2 et 3) qui est réalisée dans la partie terminale 43 du manchon.

Dans ces conditions, un autre mouvement longitudinal des outils 50 81 (fig. 9) dans le sens de la flèche 107, sous l'action de la force des ressorts libérés sur les goujons 97, est limité seulement par l'action de freinage des collets 86 sur chacun des outils. Le collet 86 est espacé par rapport au verrouillage 21, de sorte que les plaques qui forment chacune des cellules dans le verrouillage 21 sont poussées sur les replats correspondants 85 des ailerons 83. L'effet de ce contact entre les plaques qui forment les cellules sur le verrouillage 21 et les replats 85 des ailerons 83 est de pousser les plaques hors de contact avec les gorges annulaires respectives 44 (fig. 2 et 3) et des épaulements 45.

Dans l'opération de démontage suivante, la structure de manipulation tout entière 56 est déplacée longitudinalement dans le sens de la flèche 108. La structure de manipulation, retirée du reste de l'ensemble de barreaux de combustible de la manière qui précède, entraîne avec elle la plupart des constituants de raccord d'extrémité dans leur position relative correcte. Typiquement, le verrouillage 21, le croisillon 20 et la grille 14 demeurent avec la structure de manipulation 56. Les ressorts hélicoïdaux 22 avec leurs rondelles associées 40,41 (fig. 2) sont également entraînés avec la structure de manipulation 56 (fig. 9). Dans cet exemple, les outils 81 servent de guides de ressort temporaires ou de cliquets pour les ressorts hélicoïdaux 22 et les rondelles. De plus, les ressorts 22 servent à maintenir une séparation longitudinale approximativement correcte entre la grille 14 et le croisillon 20. A noter sous ce rapport que les manchons 17 demeurent avec le reste de l'ensemble de barreaux de combustible.

Pour remonter les constituants de raccords d'extrémité sur la partie principale de l'ensemble de barreaux de combustible, la partie terminale 82 des outils 81 sur la structure de manipulation 56 est alignée longitudinalement avec les manchons respectifs. La structure de manipulation 56 est ensuite déplacée longitudinalement dans le sens de la flèche 107, jusqu'à ce que chacun des outils 81 soit complètement engagé dans les manchons respectifs 17. Une ou plusieurs brides (non représentées sur la figure) maintiennent le verrouillage 21 dans une position correcte par rapport aux gorges 44 (fig. 2 et 3) et aux épaulements 45 sur la partie de manchon terminale 43. Dans cet état, les vérins pneumatiques 95 (fig. 9) sont activés pour comprimer les ressorts sur les goujons 97 chargés par ressort, extrayant ainsi les ailerons 83 de leur engagement avec les plaques qui forment les cellules dans le verrouillage 21. Le dégagement des outils 81 et du verrouillage 21 permet aux plaques qui forment chacune des cellules de verrouillage de se bloquer dans les évidements annulaires 44 (fig. 2 et 3) et les épaulements 45 dans la partie de manchon terminale 43.

Le croisillon 20 (fig. 9), sous l'action des ressorts hélicoïdaux 22, appuie contre la surface adjacente du verrouillage 21. De plus, l'élément 57 est déplacé longitudinalement dans le sens de la flèche 107 pour permettre aux mâchoires 67,70 de pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire, respectivement. Ce mouvement de pivotement des mâchoires 67,70 libère la prise que les brides 73, 74 exerçaient sur la grille 14. Les autres brides (non représentées sur la figure) qui sont au contact du verrouillage 21 sont également retirées.

Le raccord d'extrémité tout entier est à présent remonté sur le reste de l'ensemble de barreaux de combustible d'une manière qui évite clairement le démontage et le remontage pièce par pièce, détaillé et fastidieux, qu'exige l'art antérieur. Cette technique évite également les risques qui pourraient se produire de perdre un de ces petits constituants de raccord d'extrémité, et analogues.

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Claims (4)

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1. Ensemble de barres parallèles de combustible de réacteur nucléaire maintenues par des raccords d'extrémité comportant au moins un dispositif à tube de guidage de barre de contrôle, maintenu en relation d'espacement transversal au moyen de structures de grille à travers lesquelles s'étendent les barres combustibles et le dispositif à tube de guidage, les raccords d'extrémité étant en prise avec le dispositif à tube de guidage, caractérisé en ce qu'un raccord d'extrémité (17,12,14,20, 34,21, 22) permettant la pose et la dépose d'un seul tenant de ce raccord d'extrémité comprend: un manchon cylindrique (17), accouplé à une extrémité d'un tube de guidage (12) dans le prolongement axial de celui-ci, présentant une partie terminale (43) qui s'étend au-delà du raccord d'extrémité; une grille cellulaire (14) et un croisillon cellulaire (20), s'étendant tous les deux transversalement au manchon, en relation d'espacement longitudinal; un moyen d'appui (34), monté en position fixe sur le manchon sur lequel la grille porte, pour le transfert des charges entre la grille et le manchon; un moyen de verrouillage libérable (21), disposé au-dessus du croisillon, entrant sélectivement en contact avec la partie terminale du manchon pour limiter le mouvement décrit par le croisillon au-delà de la partie terminale du manchon; un ressort (22), interposé entre la grille et le croisillon, destiné à solliciter respectivement la grille (14) et le croisillon vers le moyen d'appui (34) et le moyen de verrouillage (21), ce dernier comportant un réseau cellulaire (47,51), les côtés de réseau de certaines au moins des cellules portant contre des surfaces adjacentes de la partie terminale du manchon; ladite partie terminale du manchon présentant une gorge périphérique (44) ménagée dans sa surface extérieure pour recevoir les côtés de réseau adjacents, afin d'enclencher le moyen de verrouillage (21) sur le manchon (17); lesdits côtés de réseau étant disposés sur le croisillon de manière à pouvoir se déplacer radiale-ment par rapport au manchon entre une position de verrouillage et une position déclenchée, de manière à permettre le déplacement d'un seul tenant du moyen de verrouillage, du croisillon, du ressort et de la grille, par rapport au manchon.

2. Ensemble de barres selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ressort (22) est un ressort hélicoïdal dont l'axe longitudinal est situé sensiblement dans le prolongement de l'axe longitudinal du tube (12) de guidage de barre de réglage.

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REVENDICATIONS

3. Ensemble de barres selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie terminale (43) du manchon (17) présente au moins une fente (54) orientée longitudinalement, ladite fente permettant audit moyen de verrouillage de s'engager dans ladite gorge périphérique (44), ou de s'en dégager.

4. Dispositif à tube de guidage de barre de contrôle de réacteur nucléaire pour un ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède au moins une extrémité ouverte, un manchon cylindrique creux (17) engagé télescopiquement au-dessus du tube (12) de guidage, le manchon ayant un rebord (32) réalisé sur sa surface interne pour venir au contact du tube de guidage, une gorge annulaire (44) pratiquée dans la surface extérieure du manchon dans laquelle s'effectue un verrouillage (21) de la position du tube, le manchon ayant une partie terminale possédant au moins une fente (54) disposée longitudinalement qui s'étend à travers la gorge annulaire et permet l'action d'un outil (81) de déverrouillage, un collet (34) entourant le tube de guidage et le manchon emboîtés télescopiquement, le collet, le tube de guidage et le manchon étant réunis pour former un dispositif à tube de guidage de barre de contrôle d'une seule pièce.