ES2641735T3 - Rejilla-separadora con elementos de apoyo en forma de silla de montar y conjunto de combustible nuclear provisto de tal rejilla - Google Patents

Rejilla-separadora con elementos de apoyo en forma de silla de montar y conjunto de combustible nuclear provisto de tal rejilla Download PDF

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ES2641735T3
ES2641735T3 ES07872385.5T ES07872385T ES2641735T3 ES 2641735 T3 ES2641735 T3 ES 2641735T3 ES 07872385 T ES07872385 T ES 07872385T ES 2641735 T3 ES2641735 T3 ES 2641735T3
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Bérenger D'USTON DE VILLEREGLAN
Claude Bois
Bruno Bonnamour
Michel Bonnamour
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Abstract

Rejilla-separadora (3) para conjunto (1) de combustible nuclear para reactor de agua ligera, comprendiendo el conjunto de combustible nuclear (1) unas varillas de combustible nuclear (2) que se extienden a lo largo de una dirección longitudinal (L), siendo la rejilla-separadora (3) del tipo que delimita una red casi regular de células (6) de recepción de las varillas de combustible nuclear (2), estando rodeada cada célula (6) por un cinturón periférico (7) de paredes y que tiene un eje longitudinal central (6') destinado a estar casi combinado con el eje de una varilla de combustible nuclear (2) destinada a ser recibida en la célula (6), comprendiendo la rejilla-separadora (3) además unos elementos de apoyo (16a, 16b) que sobresalen desde el cinturón periférico (7) de paredes al interior de las células (6), comprendiendo los elementos de apoyo (16a, 16b) unas partes de contacto (20a, 20b) en la que unas superficies (24a, 24b) orientadas hacia el interior de las células (6) están destinadas a entrar en contacto con unas varillas de combustible nuclear (2), teniendo la superficie interior (24a, 24b) de al menos un elemento de apoyo (16a, 16b) antes de la irradiación una forma cóncava en un plano transversal a la dirección longitudinal (L), comprendiendo dicho elemento de apoyo (16a, 16b) además un tramo (18a, 18b) que forma una lámina helicoidal de agitación del fluido de refrigeración del reactor nuclear, estando dicha lámina helicoidal (18a, 18b) casi centrada en el eje central (6') de la célula correspondiente y que conecta la parte de contacto (20a, 20b) con el cinturón periférico (7) de paredes de la célula (6) correspondiente, constituyendo la parte de contacto (20a, 20b) una parte terminal del elemento de apoyo y estando plegada con respecto a la lámina helicoidal (18a, 18b) que está en sí misma plegada con respecto al cinturón periférico (7) de paredes, extendiéndose la parte de contacto entre un borde inferior (30a) y un borde superior (30a), caracterizada porque la superficie interior (24a, 24b) de la parte de contacto (20a, 20b) de dicho elemento de apoyo (16a, 16b) tiene además antes de la irradiación, entre su borde inferior (30a) y su borde superior (30a), una forma convexa y curva en un plano longitudinal orientado radialmente con respecto al eje central (6') de la célula (6) correspondiente.

Description

DESCRIPCION
Rejilla-separadora con elementos de apoyo en forma de silla de montar y conjunto de combustible nuclear provisto de tal rejilla 5
[0001] La invention se refiere a una rejilla-separadora para conjunto de combustible nuclear para reactor de agua ligera, comprendiendo el conjunto de combustible nuclear unas varillas de combustible nuclear que se extienden a lo largo de una direction longitudinal, siendo la rejilla-separadora del tipo que delimita una red casi regular de celulas de reception de las varillas de combustible nuclear, estando rodeada cada celula por un cinturon
10 periferico de paredes y que tiene un eje longitudinal central destinado a estar casi combinado con el eje de una varilla de combustible nuclear destinada a ser recibida en la celula, comprendiendo la rejilla-separadora ademas unos elementos de apoyo que sobresalen desde el cinturon periferico de paredes al interior de las celulas, comprendiendo los elementos de apoyo unas partes de contacto en la que unas superficies orientadas hacia el interior de las celulas estan destinadas a entrar en contacto con unas varillas de combustible nuclear, teniendo la 15 superficie interior de al menos un elemento de apoyo antes de la irradiation una forma concava en un plano transversal a la direccion longitudinal.
[0002] Los reactores nucleares refrigerados por agua ligera y, en particular, los reactores nucleares refrigerados por agua a presion, utilizan unos conjuntos de combustible nuclear que constas de unas varillas de
20 combustible que se extienden a lo largo de una direccion longitudinal y que son mantenidas en un haz por un armazon. Cada varilla consta de una funda en la que estan apiladas unas pastillas de combustible nuclear.
[0003] El armazon de un conjunto de combustible nuclear consta en particular de una pluralidad de rejillas- separadoras distribuidas segun la longitud del haz de varillas.
25
[0004] Las rejillas-separadoras garantizan el mantenimiento transversal de las varillas y constan cada una de un conjunto de celulas yuxtapuestas y dispuestas segun una red casi regular, generalmente con malla cuadrada. Las celulas tienen en si una section de forma cuadrada en un plano transversal de la rejilla-separadora.
30 [0005] Cada una de las celulas esta delimitada y separada de las celulas vecinas por un cinturon periferico de
paredes que tienen la forma de la superficie lateral de un paraleleplpedo de base cuadrada.
[0006] Las celulas de la rejilla-separadora estan abiertas en sus dos extremos longitudinales para poder recibir una varilla en una disposition generalmente central, disposition en la que el eje de la varilla esta colocado
35 segun el eje de la celula.
[0007] Ademas, las varillas de combustible nuclear presentan un diametro casi inferior al lado de las celulas, de modo que subsista un espacio libre alrededor de cada varilla, entre la superficie externa de la varilla y la pared periferica de la celula en la que la varilla esta encajada longitudinalmente.
40
[0008] La rejilla-separadora consta, en cada una de las celulas destinadas a recibir una varilla de combustible, de unos elementos de apoyo destinados a entrar en contacto con la superficie externa de la varilla de combustible correspondiente. Los elementos de apoyo garantizan el mantenimiento de la varilla en las direcciones transversales perpendiculares al eje de la varilla y de la celula y en la direccion longitudinal, a la vez que se
45 autorizan unos desplazamientos limitados de la varilla longitudinalmente, por ejemplo bajo el efecto de la dilatation en el interior del nucleo del reactor nuclear.
[0009] Los elementos de apoyo comprenden unas tinas rlgidas y/o unas tinas elasticas y/o unos resortes.
50 [0010] Estos elementos sobresalen en el interior de las celulas a las que estan asociados y se realizan por
recorte y repujado de los cinturones perifericos de paredes, incorporados y fijados sobre estos ultimos.
[0011] Se conocen unos elementos de apoyo que estan orientados longitudinalmente, como se describe por ejemplo en el documento US-5 793 832, transversalmente, como se describe en el documento US-5 183 629, o
55 incluso de manera oblicua, como se describe por ejemplo en los documentos US-4 803 043, US 4 923 669 y FR 2 837 975.
[0012] Cada elemento de apoyo entra en contacto con la superficie externa de la varilla de combustible correspondiente por medio de una superficie de una parte de contacto, estando esta superficie orientada hacia el
interior de la celula considerada.
[0013] Esta superficie interior es generalmente plana de modo que el contacto con la varilla de combustible nuclear es teoricamente un contacto cilindro/plano.
5
[0014] Durante el funcionamiento del reactor nuclear, el agua de refrigeracion, que circula con una velocidad ascendente importante en el nucleo, provoca unos movimientos oscilatorios de reducida amplitud de las varillas de combustible nuclear en el interior de las rejillas-separadoras. Este fenomeno llamado «fretting» va a conducir a unas fricciones entre las varillas de combustible nuclear y las partes de contacto que pueden conducir a un desgaste de
10 las fundas de las varillas de combustible nuclear. Este desgaste podrla conllevar una perforacion de las fundas de las varillas de combustible y, por tanto, una liberation de gas y de materias radioactivas en el agua del circuito primario que puede conducir a la parada del reactor para la descarga prematura de los conjuntos de combustible que constan de unas varillas defectuosas.
15 [0015] A fin de reducir estos riesgos, el documento US-5 243 635 ha descrito una rejilla del tipo precitado.
Las superficies interiores de las partes de contacto de los elementos de apoyo presentan una concavidad transversal del mismo radio de curvatura que las superficies externas de las varillas. Esta concavidad transversal permite envolver la superficie externa de las fundas de las varillas de combustible nuclear y, asl, aumentar el area de las zonas de contacto efectivo con las varillas y, por tanto, reducir los riesgos de deterioro de las fundas por fretting.
20
[0016] No obstante, las distancias con respecto a las dimensiones y a las posiciones nominales que aparecen necesariamente en las rejillas-separadoras fabricadas, debido a las tolerancias de fabrication, conducen a unas modificaciones de las posiciones relativas de las partes de contacto con respecto a las superficies externas de las varillas de combustible nuclear. El contacto puede establecerse asl de manera incontrolada, por ejemplo a traves de
25 los bordes inferior, superior o laterales de la zona de contacto, en particular cuando la superficie de la parte de contacto no es tangente a la superficie de la varilla de combustible lo que puede conducir a un deterioro rapido de las fundas de las varillas por fretting.
[0017] Un objetivo de la invention es resolver este problema proporcionando una rejilla-separadora del tipo 30 precitado que permite limitar los riesgos de deterioro de las varillas de combustible nuclear por fretting y cuya
eficacia sea menos sensible a las tolerancias de fabricacion de la rejilla-separadora y de la varilla de combustible.
[0018] A tal efecto, la invencion tiene como objeto una rejilla-separadora segun la reivindicacion 1.
35 [0019] Segun unos modos particulares de realization, la rejilla-separadora puede comprender una o varias de
las caracterlsticas de las reivindicaciones de 2 a 6.
[0020] La invencion tiene igualmente como objeto un conjunto de combustible nuclear para reactor con agua ligera segun la reivindicacion 7.
40
[0021] Segun unos modos particulares de realizacion, el conjunto puede comprender una o varias de las caracterlsticas de las reivindicaciones de 8 a 11.
[0022] Otras caracterlsticas y ventajas de la invencion se mostraran a partir de la description detallada que 45 se da a continuation, a tltulo indicativo y en absoluto limitativo, en referencia a las figuras anexas, entre las que:
- la figura 1 es una vista en elevation de un conjunto de combustible nuclear de un reactor nuclear refrigerado por agua a presion,
- la figura 2 es una vista esquematica, parcial y en planta de una rejilla-separadora del conjunto de combustible 50 nuclear de la figura 1 realizada segun la tecnica anterior,
- la figura 3 es una vista esquematica en perspectiva de una celula de una rejilla-separadora segun la invencion antes de la irradiacion,
- la figura 4 es una vista esquematica, parcial y desde arriba, que ilustra el contacto entre un elemento de apoyo de la celula de la rejilla-separadora de la figura 3 con una varilla de combustible nuclear, y
55 - la figura 5 es una vista esquematica, parcial y en section longitudinal y radial tomada segun la llnea V-V de la figura 4.
[0023] En la figura 1, se ha representado un conjunto de combustible nuclear 1 para un reactor nuclear refrigerado por agua a presion.
[0024] El conjunto de combustible nuclear 1 comprende un haz de varillas de combustible nuclear 2 que se extiende a lo largo de una direction longitudinal L. Cada varilla 2 comprende clasicamente una funda metalica en la que se apilan unas pastillas de combustible nuclear. La funda esta cerrada en sus extremos longitudinales por unos
5 tapones.
[0025] Las varillas de combustible nuclear 2 se mantienen en haz por un armazon que consta de:
- una pluralidad de rejillas-separadoras 3 distribuidas segun la direccion longitudinal L,
10 - unos tubos-gulas 4 que estan colocados en el interior del haz de varillas de combustible nuclear 2 y ensamblados con las rejillas-separadoras 3,
- una boquilla superior 5a, y
- una boquilla inferior 5b.
15 [0026] las boquillas 5a y 5b estan fijadas rlgidamente en los extremos de los tubos-gulas 4 cuya longitud es
superior a la de las varillas de combustible nuclear 2.
[0027] Las rejillas-separadoras 3 garantizan el mantenimiento transversal y longitudinal de las varillas de
combustible nuclear 2 y constan, como se ve en la figura 2, de las celulas 6 de section cuadrada dispuestas segun 20 una red regular de malla cuadrada. Cada celula 6 consta de un cinturon periferico de paredes 7. El cinturon 7 tiene una forma paralelepipedica de base cuadrada abierta en sus dos extremos en la direccion del eje 6' de la celula 6. Este eje 6' es perpendicular al plano de la figura 2, orientado longitudinalmente y pasa por el centro de la seccion cuadrada de la celula 6.
25 [0028] Los cinturones perifericos 7 de las celulas 6 de la rejilla-separadora 3 estan constituidos por unas
plaquitas entrecruzadas con angulo recto que constituyen dos familias de plaquitas 8a y 8b paralelas entre si.
[0029] Las plaquitas 8a y 8b de las dos familias de plaquitas estan recortadas en unos flejes metalicos, por ejemplo una aleacion de circonio, y constan, a unas distancias correspondientes a los lados de las celulas 6, de
30 unas ranuras a media altura que permiten su ensamblaje por acoplamiento mutuo en unas disposiciones a 90°, como se representa en la figura 2.
[0030] Las plaquitas 8a y 8b ensambladas se sueldan a continuation segun las llneas de ensamblaje que constituyen las aristas de las celulas 6 de la rejilla-separadora. Previamente a su ensamblaje, las plaquitas 8a y 8b
35 se recortan y embuten para constituir unas tinas 9 en saliente en el interior de las celulas 6.
[0031] Las plaquitas 8a y 8b constan igualmente de unas aperturas que se recortan a intervalo regular, de manera que se garantice el montaje y la fijacion de resortes 10 que sobresalen igualmente hacia el interior de las celulas 6. Cada cinturon periferico 7 consta de dos paredes adyacentes a 90°, sobre cada una de las que se realizan
40 por recorte y repujado del metal de las plaquitas, dos tinas 9 espaciadas en la direccion axial de la celula. Las otras dos paredes del cinturon 7, que son adyacentes y a 90° una de otra, reciben unos resortes 10.
[0032] De esta manera, seis puntos de contacto estan previstos en el interior de cada una de las celulas 6 para una varilla de combustible nuclear 2 introducida segun la direccion del eje 6' en una position casi centrada en
45 el interior de la celula 6.
[0033] El diametro exterior de la varilla de combustible nuclear 2 es inferior a la longitud del lado de una celula 6, de tal modo que un espacio libre 11 se proporciona alrededor de la superficie externa cillndrica de la varilla 2, en el interior del cinturon periferico 7 de la celula 6 en la que la varilla se mantiene en posicion casi centrada por
50 las tinas 9 y los resortes 10.
[0034] Se ve en la figura 2 que las plaquitas 8a y 8b que constituyen la rejilla-separadora 3 estan recortadas segun sus bordes superiores para constituir unas aletas de agitation 12 del agua de refrigeration que circula en el interior de las celulas 6, en contacto con la superficie externa de las varillas de combustible nuclear 2.
55
[0035] Las aletas de agitacion 12 se repliegan hacia el interior de las celulas 6, de manera que se dirija el agua de refrigeracion a la salida de cada una de las celulas 6 hacia una celula 6 vecina. Se obtiene as! un efecto de agitacion del agua que circula en contacto con cada una de las varillas de combustible nuclear 2 en la direccion longitudinal.
[0036] En la figura 3, se ha representado una celula 6 de una rejilla-separadora 3 segun la invencion que se
puede utilizar en sustitucion de una rejilla-separadora segun la tecnica anterior tal como se representa en la figura 2.
5 [0037] De manera general, la rejilla-separadora 3 de la figura 3 se realiza de una manera analoga a la rejilla-
separadora 3 de la figura 2, es decir a partir de plaquitas metalicas 8a y 8b que estan ensambladas y fijadas por soldadura en angulos rectos para constituir una red de celulas 6 de seccion cuadrada delimitadas cada una por un cinturon periferico 7 de paredes. El cinturon 7 tiene una forma paralelepipedica de base cuadrada y sus paredes estan constituidas por unas porciones de plaquitas 8a y 8b ensambladas entre si con angulos rectos.
10
[0038] La rejilla-separadora 3 de la figura 3 es mas precisamente una rejilla semejante a la descrita en el
documento FR-2 837 975 y su correspondiente US- 2005/226 358, estando las diferencias con la rejilla-separadora de estos documentos destacadas no obstante en el resto de la descripcion.
15 [0039] Teniendo todas las celulas 6 de la rejilla-separadora 3 unas estructuras analogas, a excepcion
eventualmente de las celulas 6 de la rejilla-separadora 3 de la capa periferica exterior, solo la estructura de la celula 6 representada en la figura 3 se describira posteriormente.
[0040] El cinturon periferico 7 de la celula 6 comprende dos paredes opuestas 14a y dos paredes opuestas 20 14b que tienen unas formas analogas, salvo en lo que se refiere a la orientacion de las tinas l5a y 15b y de los
elementos de apoyo 16a, 16b, 16'a y 16'b que se han realizado por recorte y repujado de las paredes 14a y 14b.
[0041] Solo la estructura de la pared 14a situada a la izquierda en la figura 3 se va a describir posteriormente.
25 [0042] Dos elementos de apoyo 16a y 16'a se han realizado uno por encima del otro por recorte y repujado
del metal de la pared 14a. El elemento de apoyo 16a inferior sobresale hacia el interior de la celula 6 considerada y el elemento de apoyo 16'a sobresale en el interior de una celula 6 adyacente. A excepcion de sus orientaciones, estos elementos de apoyo 16a y 16'a tienen unas estructuras analogas y solo la del elemento de apoyo 16a inferior se describira en lo sucesivo.
30
[0043] El elemento de apoyo 16a comprende un tramo 18a de conexion al resto de la pared 14a y una parte terminal de contacto 20a de altura H a lo largo de la direccion longitudinal.
[0044] El tramo de conexion 18a esta plegado con respecto al resto de la pared 14a hacia el interior de la 35 celula 6 y la parte de contacto 20a esta plegada hacia arriba con respecto al tramo de conexion 18a.
[0045] El tramo de conexion 18a se ha recortado de manera oblicua con respecto al eje 6' en la pared 14a y esta por tanto plegado con respecto a esta ultima a lo largo de una llnea P inclinada con respecto a este eje 6' de un angulo de aproximadamente 30°. Mas generalmente, esta inclinacion puede estar en valor absoluto estrictamente
40 superior a 0° y estrictamente inferior a 90°.
[0046] El tramo de conexion 18a forma por tanto una lamina helicoidal casi centrada en el eje 6'. Los tramos 18a y 18b de elementos de apoyo 16a y 16b previstos en unas paredes 14a y 14b adyacentes estan dispuestos en la prolongacion uno de otro de manera que se produzca un enrollamiento del flujo del agua de refrigeration
45 alrededor de la varilla 2 en el interior de la celula 6. Como en los documentos FR-2 837 975 y US- 2005/226 358 precitados, los sentidos de enrollamiento del flujo de agua en dos celulas 6 adyacentes son opuestos.
[0047] La parte de contacto 20a se apoya en la varilla de combustible nuclear 2 correspondiente por medio de su superficie 24a orientada hacia el interior de la celula 6. La seccion transversal de esta superficie es visible en
50 la figura 4.
[0048] Como se ve en la figura 4, la superficie interior 24a tiene antes de la irradiation, en un plano transversal, es decir ortogonal al eje central 6' de la celula 6, una forma concava. Mas precisamente, se trata de una forma en arco de clrculo.
55
[0049] Contrariamente al estado de la tecnica, la concavidad transversal de la superficie interior 24a es mas reducida que la convexidad transversal de la superficie externa de la varilla de combustible 2 en la que se apoya la superficie interior 24a. En otros terminos, el radio de curvatura transversal R2 de la superficie 24a, es decir segun el plano de la figura 4, es estrictamente superior al radio de curvatura transversal R1 de la superficie externa de la
varilla de combustible nuclear 2 correspondiente. Se observara que en las figuras 4 y 5, la superficie externa de la varilla 2 se representa en lineas de trazos.
[0050] De forma tipica, el radio de curvatura transversal R1 de la superficie externa de la varilla de 5 combustible nuclear 2, con respecto al eje central 6', es de aproximadamente 4,75 mm para un conjunto de
combustible 1 para reactor de agua presurizada que comprende 17x17 celulas 6 por rejilla-separadora 3 y el radio de curvatura transversal R2 de la superficie interior 24a es por ejemplo de aproximadamente 6 mm.
[0051] Mas generalmente, R2 es estrictamente superior a 1,05xR1, incluso estrictamente superior a 1,15xR1, 10 preferencialmente estrictamente superior a 1,25xR1.
[0052] Asi, la superficie interior 24a va a apoyarse de hecho sobre la superficie externa de la varilla de combustible nuclear 2 correspondiente en una zona 26a de la superficie 24a, siendo esta zona de contacto efectivo 26a casi central y alejada de los bordes laterales 28a de la superficie interior 24a. Los bordes laterales 28a pueden
15 ser redondeados o biselados para no presentar superficie agresiva o arista cortante que pueda entrar en contacto con la funda de la varilla de combustible 2.
[0053] Como se ilustra por la figura 5, la superficie interior 24a tiene antes de la irradiacion en un plano longitudinal y orientado radialmente con respecto al eje central 6', una forma convexa. Esta convexidad no es visible
20 en la figura 3 por razones de escala de la representacion.
[0054] En el ejemplo representado, la superficie 24a tiene una forma curva con un radio de curvatura R3 de aproximadamente 23 mm en el plano de la figura 5.
25 [0055] Mas generalmente, el radio R3 sera inferior a 1.000 mm y, de preferencia, comprendido entre H/2 y
4h2, siendo H la altura a lo largo de la direccion longitudinal de la superficie interior 24a de la parte terminal 20a del elemento de apoyo.
[0056] Asi, la zona de contacto efectivo 26a esta separada de los bordes superior e inferior 30a de la 30 superficie interior 24a. Los bordes 30a pueden ser redondeados o biselados para no presentar superficie agresiva o
arista cortante que pueda entrar en contacto con la funda de la varilla de combustible 2.
[0057] La superficie interior 24a con su convexidad transversal y su convexidad longitudinal tiene por tanto una forma de silla de montar.
35
[0058] Esta forma de silla de montar y la diferencia de curvatura transversal entre la superficie interior 24a y la superficie externa de la varilla 2 correspondiente, permiten alejar la zona de contacto efectivo 26a de los bordes laterales 28a y longitudinales 30a de la superficie 24a, de modo que los riesgos de perforation de la funda de la varilla de combustible nuclear 2 por fretting se reducen.
40
[0059] Este alejamiento de la zona de contacto 26a de los bordes laterales 28a y longitudinales 30a se puede obtener con una gran certeza, a pesar de las tolerancias de fabrication y las variaciones dimensionales en servicio de los componentes. Se observara que la superficie 24a conserva su forma en silla de montar y su diferencia de concavidad con las varillas 2, incluso despues de una permanencia en reactor y a pesar de las variaciones
45 dimensionales y las deformaciones que genera.
[0060] En la practica, la zona de contacto efectivo 26a es inicialmente puntual despues se vuelve muy
rapidamente una zona eliptica, por acomodacion de la superficie 24a y de la superficie externa de la varilla 2
correspondiente. El area de esta zona eliptica se estabiliza igualmente rapidamente de modo que la cinetica de
50 desgaste de la funda de la varilla de combustible nuclear 2 se vuelve muy reducida, incluso nula. Esta disminucion muy importante de la cinetica de desgaste se debe al hecho de que por una parte el area de la zona de contacto efectivo 26a es mucho mas importante que la obtenida gracias a un contacto cilindro/plano o cilindro/cilindro como en el estado de la tecnica y por otra parte que el aumento de la profundidad de desgaste genera un aumento sustancial del area de las superficies en contacto.
55
[0061] Ademas, la forma en silla de montar favorece el buen posicionamiento de la varilla de combustible
nuclear 2 en la celula 6 y evita su desplazamiento transversal, comportandose la superficie interior 24a de algun
modo como un nido.
[0062] Se observara igualmente que la convexidad longitudinal de la superficie 24a permite limitar los riesgos
de deterioro de la varilla 2 durante su introduction en la celula 6, por ejemplo por un desplazamiento vertical hacia abajo.
5 [0063] En el ejemplo descrito mas arriba, la section longitudinal y radial de la superficie interior 24a, es decir
como se ve en la figura 5, es curva. No obstante, es posible en ciertas variantes que esta seccion tenga otras formas y conste, por ejemplo, de una parte central rectillnea prolongada por unos extremos que son curvos, incluso que la convexidad sea discontinua. La seccion transversal de la superficie interior 24a puede ser igualmente discontinua.
10 [0064] En el ejemplo descrito mas arriba, los elementos de apoyo 16a y 16b garantizan igualmente la
agitation del agua del circuito primario a traves de sus tramos 18a y 18b, de modo que no sea necesario prever unas aletas de agitacion 12 adicionales. No obstante, se observara que las dos caracterlsticas descritas, a saber la forma de la superficie interior 24a en silla de montar y las diferencias de curvaturas transversales entre la superficie 24a y la superficie externa de una varilla 2, pueden utilizarse en otros tipos de elementos de apoyo y, en particular, 15 en unos elementos de apoyo que no tienen funcion de agitacion.
[0065] Estas dos caracterlsticas pueden utilizarse as! en todos los tipos de elementos de apoyo, tanto si se
trata de tinas rlgidas, elasticas o de resortes, como de su orientation con respecto al eje longitudinal L.
20 [0066] Se observara igualmente que estas dos caracterlsticas se pueden utilizar independientemente una de
otra en la medida en que permiten ambas limitar los riesgos de deterioro por fretting y disminuir la sensibilidad a las tolerancias de fabrication.
[0067] Del mismo modo, estas caracterlsticas, solas o combinadas, se pueden prever solo en ciertos de los 25 elementos de apoyo, o incluso solo en ciertas rejillas-separadoras. El numero y la position de los elementos de
apoyo correspondientes pueden variar igualmente en funcion de los modos de realization.
[0068] Se puede escoger as! posicionar tales elementos de apoyo, con las caracterlsticas en cuestion aisladas o combinadas, en funcion de las necesidades especlficas tales como un riesgo de fretting incrementado o
30 una variabilidad mayor de la fabrication...
[0069] Las caracterlsticas descritas mas arriba se pueden utilizar en unos conjuntos de combustible nuclear destinados a otros reactores distintos de los reactores de agua a presion, por ejemplo los reactores de agua hirviendo.
35

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Rejilla-separadora (3) para conjunto (1) de combustible nuclear para reactor de agua ligera,
    comprendiendo el conjunto de combustible nuclear (1) unas varillas de combustible nuclear (2) que se extienden a lo 5 largo de una direccion longitudinal (L), siendo la rejilla-separadora (3) del tipo que delimita una red casi regular de celulas (6) de recepcion de las varillas de combustible nuclear (2), estando rodeada cada celula (6) por un cinturon periferico (7) de paredes y que tiene un eje longitudinal central (6') destinado a estar casi combinado con el eje de una varilla de combustible nuclear (2) destinada a ser recibida en la celula (6), comprendiendo la rejilla-separadora (3) ademas unos elementos de apoyo (16a, 16b) que sobresalen desde el cinturon periferico (7) de paredes al 10 interior de las celulas (6), comprendiendo los elementos de apoyo (16a, 16b) unas partes de contacto (20a, 20b) en la que unas superficies (24a, 24b) orientadas hacia el interior de las celulas (6) estan destinadas a entrar en contacto con unas varillas de combustible nuclear (2), teniendo la superficie interior (24a, 24b) de al menos un elemento de apoyo (16a, 16b) antes de la irradiacion una forma concava en un plano transversal a la direccion longitudinal (L), comprendiendo dicho elemento de apoyo (16a, 16b) ademas un tramo (18a, 18b) que forma una lamina helicoidal de 15 agitacion del fluido de refrigeracion del reactor nuclear, estando dicha lamina helicoidal (18a, 18b) casi centrada en el eje central (6') de la celula correspondiente y que conecta la parte de contacto (20a, 20b) con el cinturon periferico (7) de paredes de la celula (6) correspondiente, constituyendo la parte de contacto (20a, 20b) una parte terminal del elemento de apoyo y estando plegada con respecto a la lamina helicoidal (18a, 18b) que esta en si misma plegada con respecto al cinturon periferico (7) de paredes, extendiendose la parte de contacto entre un borde inferior (30a) y 20 un borde superior (30a), caracterizada porque la superficie interior (24a, 24b) de la parte de contacto (20a, 20b) de dicho elemento de apoyo (16a, 16b) tiene ademas antes de la irradiacion, entre su borde inferior (30a) y su borde superior (30a), una forma convexa y curva en un plano longitudinal orientado radialmente con respecto al eje central (6') de la celula (6) correspondiente.
    25 2. Rejilla-separadora segun la reivindicacion 1, en la que la superficie interior (24a, 24b) de dicho
    elemento de apoyo (16a, 16b) tiene antes de la irradiacion una forma convexa en un plano longitudinal orientado radialmente con respecto al eje central (6') de la celula (6) con un radio de curvatura longitudinal (R3) inferior a 1.000 mm.
    30 3. Rejilla-separadora segun una de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie interior (24a,
    24b) de dicho elemento de apoyo (14a, 14b) tiene antes de la irradiacion una forma concava en un plano transversal a la direccion longitudinal (L) con un radio de curvatura transversal (R2) superior al radio de curvatura transversal (R1) de la superficie externa de las varillas de combustible nuclear (2).

    35 4. Rejilla-separadora segun la reivindicacion 3, en la que el radio de curvatura transversal (R2) de la

    superficie interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,05 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la
    superficie externa de las varillas de combustible nuclear (2).

  2. 5. Rejilla-separadora segun la reivindicacion 4, en la que el radio de curvatura transversal (R2) de la

    40 superficie interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,15 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la
    superficie externa de las varillas de combustible nuclear (2).

  3. 6. Rejilla-separadora segun la reivindicacion 5, en la que el radio de curvatura transversal (R2) de la

    superficie interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,25 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la
    45 superficie externa de las varillas de combustible nuclear (2).
  4. 7. Conjunto de combustible nuclear (1) para reactor de agua ligera que comprende unas varillas de combustible nuclear (2) que se extienden a lo largo de una direccion longitudinal (L) y un armazon de mantenimiento de las varillas de combustible nuclear (2), comprendiendo el armazon unas rejillas-separadoras (3), siendo cada
    50 rejilla-separadora (3) del tipo que delimita una red casi regular de celulas (6) de recepcion de las varillas de combustible nuclear (2), estando cada celula (6) rodeada por un cinturon periferico (7) de paredes y que tiene un eje longitudinal central (6') casi combinado con el eje de una varilla de combustible nuclear (2) recibida en la celula (6), comprendiendo cada rejilla-separadora (3) ademas unos elementos de apoyo (16a, 16b) que sobresalen desde el cinturon periferico (7) de paredes al interior de las celulas (6), comprendiendo los elementos de apoyo (16a, 16b) 55 unas partes de contacto (20a, 20b) en la que unas superficies (24a, 24b) orientadas hacia el interior de las celulas (6) que se apoyan contra las varillas de combustible nuclear (2), teniendo la superficie interior (24a, 24b) de al menos un elemento de apoyo (16a, 16b) antes de la irradiacion una forma concava en un plano transversal a la direccion longitudinal (L), comprendiendo dicho elemento de apoyo (16a, 16b) ademas un tramo (18a, 18b) que forma una lamina helicoidal de agitacion del fluido de refrigeracion del reactor nuclear, estando dicha lamina
    helicoidal (18a, 18b) casi centrada en el eje central (6') de la celula correspondiente y que conecta la parte de contacto (20a, 20b) con el cinturon periferico (7) de paredes de la celula (6) correspondiente, constituyendo la parte de contacto (20a, 20b) una parte terminal del elemento de apoyo y estando plegada con respecto a la lamina helicoidal (18a, 18b) que esta en si misma plegada con respecto al cinturon periferico (7) de paredes, extendiendose 5 la parte de contacto entre un borde inferior (30a) y un borde superior (30a), caracterizado porque al menos una rejilla-separadora (3) es una rejilla-separadora segun una de las reivindicaciones anteriores.
  5. 8. Conjunto segun la reivindicacion 7, en el que la superficie interior (24a, 24b) de dicho elemento de apoyo (14a, 14b) tiene antes de la irradiacion una forma concava en un plano transversal a la direccion longitudinal
    10 (L) con un radio de curvatura transversal (R2) superior al radio de curvatura transversal (R1) de la superficie externa de la varilla de combustible nuclear (2) recibida en la celula (6) correspondiente.
  6. 9. Conjunto segun la reivindicacion 8, en el que el radio de curvatura transversal (R2) de la superficie
    interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,05 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la superficie
    15 externa de la varilla de combustible nuclear (2) recibida en la celula (6) correspondiente.
  7. 10. Conjunto segun la reivindicacion 9, en el que el radio de curvatura transversal (R2) de la superficie
    interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,15 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la superficie
    externa de la varilla de combustible nuclear (2) recibida en la celula (6) correspondiente.
    20
  8. 11. Conjunto segun la reivindicacion 10, en el que el radio de curvatura transversal (R2) de la superficie interior (24a, 24b) es estrictamente superior a 1,25 veces el radio de curvatura transversal (R1) de la superficie externa de la varilla de combustible nuclear (2) recibida en la celula (6) correspondiente.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530864C2 (sv) * 2007-02-05 2008-09-30 Westinghouse Electric Sweden Förfarande för framställning av spridare för kärnreaktor
EP2525366A1 (en) * 2011-05-20 2012-11-21 Areva NP Strip for a nuclear fuel assembly spacer grid
KR102264879B1 (ko) * 2019-08-13 2021-06-14 한전원자력연료 주식회사 핵연료 집합체의 지지격자
CN111540481A (zh) * 2020-05-14 2020-08-14 吉林农业大学 一种基于增材制造工艺的搅混格架

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2028039A1 (en) * 1969-01-14 1970-10-09 Commissariat Energie Atomique Spacer for nuclear fuel rods
US3944467A (en) * 1969-10-04 1976-03-16 Interatom, International Atomreaktorbau Gmbh Spacer for fuel rods in nuclear fuel elements
NL7014096A (es) 1969-10-04 1971-04-06
DE2364349A1 (de) * 1973-12-22 1975-06-26 Belgonucleaire Sa Zentrierung fuer brennstabbuendel
IT1170170B (it) * 1982-07-30 1987-06-03 Westinghouse Electric Corp Complesso di combustibile nucleare
US4702881A (en) * 1985-04-02 1987-10-27 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor spacer grid
JPS6243592A (ja) * 1985-08-20 1987-02-25 株式会社日立製作所 燃料スペーサ
US4803043A (en) 1987-05-22 1989-02-07 Westinghouse Electric Corp. Nuclear fuel rod grid spring and dimple structures
JPH01173898A (ja) * 1987-09-10 1989-07-10 Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd 原子炉燃料集合体の支持格子
JPH0221597A (ja) 1988-07-11 1990-01-24 Hitachi Medical Corp Ｘ線装置
JPH0221597U (es) * 1988-07-29 1990-02-13
US4923669A (en) * 1989-02-21 1990-05-08 Westinghouse Electric Corp. Nuclear fuel rod grid spring and dimple structures having chamfered edges for reduced pressure drop
FR2665292B1 (fr) 1990-07-24 1992-11-13 Framatome Sa Grille additionnelle pour assemblage combustible de reacteur nucleaire et assemblage en comportant application.
DE59106739D1 (de) * 1991-08-05 1995-11-23 Siemens Ag Abstandhalter für Brennelemente mit gekrümmten, aufgesetzten Federn.
US5243635A (en) * 1992-09-25 1993-09-07 Combustion Engineering, Inc. Fuel rod capturing grid spring and arch
TW358211B (en) 1994-09-09 1999-05-11 Siemens Ag Spacing holder for the fuel element of a nuclear reactor
JP3541731B2 (ja) * 1999-06-18 2004-07-14 株式会社デンソー 偽造判定方法、偽造判定装置及び記録媒体
US6606369B1 (en) * 2002-03-06 2003-08-12 Westinghouse Electric Company Llc Nuclear reactor with improved grid
FR2837975B1 (fr) * 2002-03-29 2005-08-26 Framatome Anp Grille entretoise d'un assemblage de combustible pour un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau legere
KR100475633B1 (ko) * 2002-10-30 2005-03-11 한국수력원자력 주식회사 핵연료 집합체용 측면 절개형 이중판 노즐형 냉각재 혼합지지격자체
US20060227925A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Westinghouse Electric Company Llc Four point contact structural spacer grid

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