ES2693500T3 - Dispositivo de transferencia de barras de control - Google Patents
Dispositivo de transferencia de barras de control Download PDFInfo
- Publication number
- ES2693500T3 ES2693500T3 ES11760182.3T ES11760182T ES2693500T3 ES 2693500 T3 ES2693500 T3 ES 2693500T3 ES 11760182 T ES11760182 T ES 11760182T ES 2693500 T3 ES2693500 T3 ES 2693500T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- assembly
- transfer device
- inner member
- alignment
- clamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/10—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements
- G21C19/115—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements with latching devices and ball couplings
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/10—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements
- G21C19/105—Lifting devices or pulling devices adapted for co-operation with fuel elements or with control elements with grasping or spreading coupling elements
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/32—Apparatus for removing radioactive objects or materials from the reactor discharge area, e.g. to a storage place; Apparatus for handling radioactive objects or materials within a storage place or removing them therefrom
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
- G21C7/117—Clusters of control rods; Spider construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
Abstract
Un dispositivo de transferencia (70) para mover un conjunto de barras de control (40) entre los conjuntos de combustible (50) que emplea un puente grúa (60), teniendo el conjunto de barras de control una pluralidad de barras de control espaciadas (42) que están soportadas desde un bastidor de nervio superior (44), en el que las barras de control están diseñadas para insertarse dentro de una pluralidad de tubos de manguitos de guía espaciados (48) en los conjuntos de combustible, comprendiendo el dispositivo de transferencia: un conjunto de tubos de cierre superiores (100) que tiene un eje longitudinal; un miembro interior alargado (200), soportado de forma deslizante dentro del conjunto de tubos de cierre superiores (100) y que puede hacerse funcionar para que realice un movimiento telescópico sustancialmen te de manera coaxial con el eje longitudinal; un conjunto de pinza (400) soportado desde un extremo axial del miembro interior alargado (200), que tiene un árbol de actuación (416), soportado de forma deslizantemente recíproca dentro del miembro interior alargado para moverse sustancialmente a lo largo del eje longitudinal una distancia seleccionada para accionar una pinza (402) en un primer extremo axial del conjunto de pinza opuesto a un segundo extremo del conjunto de pinza adyacente a un extremo del miembro interior alargado, otro extremo del miembro interior alargado que incluye un fiador (212) adaptado para unirse al puente grúa (60); un conjunto de enclavamiento (110) unido al conjunto de tubos de cierre superiores (100) que acopla selectivamente el citado miembro interior alargado (200) al conjunto de tubos de cierre superiores en una u otra de dos elevaciones (216, 218, 220, 222) a lo largo del eje longitudinal, estando la una elevación en una posición sustancialmente extendida (220, 222), estando la otra elevación (216, 218) en una posición sustancialmente retraída; un conjunto de cerramiento alargado (300) que se extiende a lo largo del eje longitudinal que tiene una longitud al menos sustancialmente igual a la altura del conjunto de barras de control (40), estando conectado de manera sustancialmente rígida el conjunto de cerramiento a un extremo del conjunto de tubos de cierre superiores (100) y teniendo otro extremo configurado para insertarse en la parte superior del conjunto de combustible (50); y una pluralidad de tarjetas de alineación (306) dispuestas lateralmente en una matriz espaciada en tándem a lo largo de la longitud del conjunto de cerramiento (300), teniendo cada una de las tarjetas de alineación aberturas (320) alineadas y dimensionadas para que pase una barra de control (42) del conjunto de barras de control (40) de manera que las barras de control se extraen dentro del conjunto de cerramiento en alineación con los tubos de manguitos de guía de cable (48) del conjunto de combustible (50), incluyendo las tarjetas de alineación una abertura central a través de la cual el conjunto de pinza (400) puede pasar a su través y teniendo al menos una parte de la abertura central de las tarjetas de alineación dimensionadas para que pase al menos una parte del miembro interior alargado (200).
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Dispositivo de transferencia de barras de control Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Esta solicitud reivindica prioridad respecto de la solicitud provisional numero de serie 61/316.956, presentada el 24 de marzo de 2010, Expediente de Agente NSD2010-003.
Antecedentes
1. Campo
La presente invencion se refiere a un dispositivo para transportar conjuntos de barras de control entre conjuntos de combustible en una instalacion asociada a una planta de generacion de energfa nuclear y, mas espedficamente, a un dispositivo para transferir conjuntos de barras de control entre conjuntos de combustible que usa un puente grua como su mecanismo primario de elevacion.
2. Tecnica relacionada
El combustible para un reactor nuclear utilizado para crear vapor y, en ultima instancia, electricidad, generalmente se presenta en forma de barras de combustible que contienen un material fisionable. Cuando se estan almacenando barras de combustible, las barras de combustible son soportadas tfpicamente en conjuntos de combustible nuclear dispuestos como matrices paralelas espaciadas. Los conjuntos de combustible se almacenan en bastidores en un medio protector, tal como agua que contiene acido borico. Ademas de las barras de combustible, las barras de ve- neno y / o las barras desplazadoras de agua estan dispersas por todos los conjuntos de combustible para controlar el proceso de fision. Las barras de veneno generalmente incluyen una pluralidad de barras alargadas, conteniendo cada una de ellas un material absorbente de neutrones, que encajan en aberturas longitudinales, o manguitos, defi- nidos en los conjuntos de combustible. El extremo superior de cada barras de veneno esta unido a un nervio o cru- ceta, formando asf un conjunto de barras de veneno. Una barra en forma de T o un cubo roscado esta fijado a la parte superior del nervio o cruceta creando un punto de conexion facilmente accesible para levantar un conjunto de barras de veneno para que puedan ser transferidas de un conjunto de combustible a otro.
Debido a que las barras de veneno, que tienen aproximadamente 3,66 m a 4,27 m de longitud, solo estan conecta- das por el nervio o cruceta situada en la parte superior del conjunto de barras de veneno, el extremo inferior de las barras de veneno se mueve libremente y por lo tanto puede ser diffcil de reinsertar dentro de un segundo conjunto de combustible sin la ayuda de un medio de alineacion. Los dispositivos de transferencia de la tecnica anterior pro- porcionaron conjuntos de rastrillos como un medio de alineacion. Un conjunto de rastrillos consiste en al menos dos placas que tienen ranuras correspondientes a las filas de barras de veneno en el conjunto de barras de veneno. Las placas estan orientadas 90° unas con respecto a las otras. De esta manera, cuando las placas se colocan unas encima de las otras, se forma una rejilla con una abertura para una barra de veneno en cada interseccion de las ranuras. Para proporcionar estabilidad adicional, los conjuntos de rastrillos suelen tener dos rejillas espaciadas. Cada rejilla de rastrillo esta formada tipicamente por cuatro placas, dos placas con canales que se extienden en una direccion y dos placas con canales que se extienden en la direccion perpendicular. Las placas se dividen de manera que los conjuntos de rastrillos puedan ser desplazados a un lado mientras se levanta la porcion de nervio del conjunto de barras de veneno del conjunto de combustible. Una vez que la porcion de nervio del conjunto de barras de veneno esta por encima de los conjuntos de rastrillos, los conjuntos de rastrillos se colocan en su lugar proporcio- nando soporte y grna para las barras de veneno.
Como se muestra en el documento de patente norteamericana numero 5.325.408 de Hornack et al, algunos dispositivos de transferencia de la tecnica anterior usan un cabrestante situado en la parte superior del dispositivo de transferencia para levantar el conjunto de barras de veneno. El movimiento del dispositivo de transferencia entre las cel- das de combustible se realiza por medio de una grua portico en la instalacion de almacenamiento de celdas de combustible. Por lo tanto, este tipo de dispositivo de elevacion de la tecnica anterior consiste en al menos dos medios de elevacion, uno para elevar el propio dispositivo de transferencia, y uno para elevar el conjunto de barras de veneno dentro del dispositivo de transferencia. La patente norteamericana numero 6.327.322, de Burton et al reconoce la ventaja de que el dispositivo de transferencia funcione con un unico mecanismo de elevacion. Sin embargo, el movimiento del dispositivo de transferencia todavfa era incomodo debido a la longitud extendida del mecanismo de transferencia que estaba suspendido de la grua portico.
De acuerdo con esto, se desea una mejora adicional en el mecanismo de transferencia que mejore su fiabilidad y facilidad de funcionamiento.
La tecnica anterior adicional se encuentra en las patentes norteamericanas numeros 6.327.322 B1 y 5.053.189.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
El documento US 6 327 322 B1 divulga un dispositivo de transferencia para mover un conjunto de barras de control entre los conjuntos de combustible que emplea un puente grua. El dispositivo incluye un miembro exterior alargado y un miembro interior dispuesto deslizablemente dentro del miembro exterior alargado, soportando el miembro interior un conjunto de agarre. El puente grua esta acoplado al miembro interior para deslizar el citado miembro interior entre una posicion superior y una posicion inferior, y un conjunto de enclavamiento acopla selectivamente el miembro interior y el miembro eXterior alargado. El documento US 5 053 189 divulga un sistema para el soporte de guiado de barras de control en un recipiente a presion de un reactor nuclear, que comprende una estructura de tubo de gma superior y de tubo de gma inferior que aloja la barra de control cuando se extrae del nucleo de combustible.
Sumario de la invencion
El objeto anterior se logra por medio de un dispositivo de transferencia para mover un conjunto de barras de control entre los conjuntos de combustible usando un puente grua. El conjunto de barras de control tiene una pluralidad de barras de control espaciadas que estan soportadas por un bastidor superior de nervio o de cruceta que alinea la barra de control con los manguitos de gma de los tubos en los conjuntos de combustible en los que las barras de control estan disenadas para ser insertadas. De acuerdo con esta realizacion, el dispositivo de transferencia incluye un conjunto de tubos de cierre superiores que tiene un eje longitudinal. Un miembro interior alargado esta soportado de forma deslizable dentro del conjunto de tubos de cierre superiores, que se puede hacer funcionar para realizar un movimiento telescopico sustancialmente de forma coaxial con el eje longitudinal. Un conjunto de pinza esta soportado por el miembro interior alargado y tiene un brazo de actuacion soportado de manera deslizable alternativamente dentro del miembro interior alargado para moverse sustancialmente a lo largo del eje longitudinal una distancia se- leccionada para accionar una pinza en un extremo del conjunto de pinza. Otro extremo del conjunto de pinza esta conectado a un extremo del miembro interior alargado que en el otro extremo incluye un fiador que esta adaptado para unirse a un puente grua. Un conjunto de enclavamiento esta unido al conjunto de tubos de cierre superiores y acopla selectivamente el miembro interior alargado al conjunto de tubos de cierre superiores en una u otra de dos elevaciones a lo largo del eje longitudinal, estando la una elevacion en una posicion sustancialmente extendida y estando la otra elevacion en una posicion sustancialmente retrafda. Un conjunto de cerramiento alargado se extien- de a lo largo del eje longitudinal y tiene una longitud al menos sustancialmente igual a la altura del conjunto de barras de control. La longitud del conjunto de cerramiento alargado esta conectada de forma sustancialmente ngida a un extremo del conjunto de tubos de cierre superiores y tiene otro extremo configurado para insertarse en la parte superior del conjunto de combustible o en un bote en el que se inserta el conjunto de combustible. Una pluralidad de tarjetas de alineacion estan dispuestas lateralmente en una disposicion en tandem espaciada a lo largo de la longitud del conjunto de cerramiento, teniendo cada una de las tarjetas de alineacion aberturas que estan alineadas y dimensionadas para pasar una barra del haz de barras de control de control, de manera que las barras de control se retiran al interior del conjunto de cerramiento en alineacion con los tubos de los manguitos de gma del conjunto de combustible. Las tarjetas de alineacion incluyen ademas una abertura central a traves de la cual puede pasar el conjunto de pinza y al menos parte de la abertura central de las tarjetas de alineacion esta dimensionada para que pase al menos una porcion del miembro interior alargado.
Preferiblemente, las tarjetas de alineacion evitan la rotacion del conjunto de pinza, en el caso de que el conjunto de pinza este unido, o no, a un conjunto de barras de control. Deseablemente, el conjunto de pinza incluye un cuerpo central que tiene un perfil de seccion transversal generalmente rectangular que se ajusta en una abertura central correspondiente en al menos algunas de las tarjetas de alineacion. En una realizacion, el conjunto de pinza incluye al menos una aleta que se extiende lateralmente que se ajusta en una ranura correspondiente en al menos algunas de las tarjetas de alineacion. Preferiblemente, el conjunto de pinza incluye una pluralidad de aletas que se extienden lateralmente que estan espaciadas alrededor de una circunferencia del conjunto de pinza y estan espaciadas deseablemente uniformemente alrededor de la circunferencia del conjunto de pinza. En otra realizacion, un extremo lateral distal de la aleta esta perfilado para tener una seccion transversal agrandada que se ajusta en una abertura correspondiente en al menos algunas de las tarjetas de alineacion. Preferiblemente, el perfil es redondo y el extremo lateral distal de la aleta tiene una cabeza de bola en al menos un extremo en una direccion de desplazamiento del conjunto de pinza. Deseablemente, el extremo lateral distal de la aleta tiene una cabeza de bola en un extremo a cada lado de la direccion de desplazamiento del conjunto de pinza.
En otra realizacion, el conjunto de pinza esta forzado en una condicion bloqueada.
Breve descripcion de los dibujos
Se puede obtener una comprension adicional de la invencion a partir de la descripcion que sigue de las realizaciones preferidas cuando se lee junto con los dibujos que se acompanan, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva de un piscina de almacenamiento de combustible nuclear gastado;
la figura 2 es una vista en perspectiva de un conjunto de barras de veneno parcialmente extrafdo de una
celda de combustible;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
la figura 3 es una vista en alzado de una herramienta de cambio del conjunto del haz de barras de control de esta invencion;
la figura 3A es una vista en seccion transversal de una herramienta de cambio del haz de barras de control que se muestra en la figura 3;
la figura 3B es una vista en alzado, parcialmente en seccion, de la herramienta de cambio del haz de barras de control que se muestra en las figuras 3 y 3A con los cierres del conjunto de tubos de cierre superiores aplicados en las ranuras superiores del tubo de soporte interior;
la figura 3C es una vista en alzado, parcialmente en seccion, de la herramienta de cambio del haz de barras de control que se muestra en las figuras 3 y 3A con los cierres del conjunto de tubos de cierre superiores aplicados en las ranuras inferiores del conjunto de tubos de soporte interiores;
la figura 4 es una vista en perspectiva del conjunto de tubos de cierre superiores de la herramienta de cambio del haz de barras de control que se muestra en la figura 3;
la figura 5 es una vista en alzado parcialmente en seccion del conjunto de tubos de cierre superiores que se muestra en la figura 4;
la figura 6 es una vista en alzado del conjunto de cerramiento del tubo de cambio del haz de barras de control de la figura 3;
la figura 7 es una vista isometrica de la plataforma inferior del conjunto de cerramiento que se muestra en la figura 6;
la figura 8 es una vista en planta de una tarjeta del conjunto de cerramiento que se muestra en la figura 6;
la figura 9 es una vista isometrica del conjunto de tubos de soporte interior del tubo de cambio del haz de barras de control de esta invencion que se muestra en la figura 3;
la figura 10 es una vista en seccion transversal del conjunto de pinza del tubo de cambio del haz de barras de control que se muestra en la figura 3; y
la figura 11 es una vista en planta del conjunto de pinza que se muestra en la figura 10.
Descripcion de la realizacion preferida
Con referencia a la figura 1, se ilustra una piscina de almacenamiento de combustible gastado 10 que contiene una pluralidad de bastidores de combustible nuclear gastado 12. La piscina de combustible gastado 10 es un cerramiento sellado compuesto de hormigon 14 y un revestimiento metalico sellado 16. La piscina de combustible gastado 10 esta llena con un medio de proteccion, tal como agua que contiene acido borico 18. Cada bastidor de combustible 12 incluye una pluralidad de celdas de combustible espaciadas verticalmente 20. Cada celda 20 esta dimensionada para recibir un conjunto de combustible 50 (que se describira mas adelante). Cada celda 20 tiene un bote metalico 22 fijado a la parte superior de la celda 20. El bote 22 puede incluir un embudo cuadrado para guiar un conjunto de combustible 50 a su posicion de almacenamiento. Como se muestra en la figura 2, el bote 22 incluye dos orificios 24, 26 en placas elevadas 25, 27 en las esquinas diagonalmente opuestas. Las esquinas restantes del bote 22 definen placas de separacion 28, 30. Sin embargo, se debe apreciar que la boquilla superior del conjunto de combustible puede tener los orificios 24, 26, las placas elevadas 25, 27 y las placas de separacion 28, 30, sin apartarse de la intencion de esta realizacion.
Con referencia a la figura 2, se muestra un conjunto de barras de veneno 40 parcialmente extrafdo de una celda de combustible 20. Cada conjunto de combustible 50 esta formado en parte por barras de combustible 52 que estan entremezcladas con barras de veneno 42. Las barras de combustible 52 estan posicionadas generalmente en la periferia del conjunto de combustible 50 y las barras de veneno 42 se colocan generalmente en una parte interior del conjunto de combustible 50. Las barras de veneno 42 estan unidas en sus porciones superiores por medio de un nervio de soporte 44 que puede tomar la forma de la cruceta 44 que se ilustra en la figura 2 u otra forma de nervio rudimentaria tal como la que se describe en la Patente norteamericana numero 6.327.322. Un cubo 46 esta unido centralmente al nervio de soporte 44 que se extiende hacia arriba, formando un punto de union facilmente accesible para levantar el conjunto de barras de veneno 40. Cuando el conjunto de barras de veneno 40 esta colocado dentro del conjunto de combustible 50, cada barra de veneno 42 esta dispuesta dentro de un manguito 48 montado en el conjunto de combustible 50 entre una boquilla superior 32 y una boquilla inferior que no se muestra.
Con referencia a la figura 1, se ilustra un dispositivo de transferencia 70 del conjunto de barras de veneno de la presente invencion dentro de una piscina de combustible gastado 10. El dispositivo de transferencia 70 esta suspen- dido dentro de la piscina de combustible gastado 10 por medio de un puente grua 60. El puente grua 60 esta aco-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
plado a una pasarela movil 62 y a un portico 63. La pasarela movil 62 y el portico 63 estan montados sobre carriles de pasarela 64 situados por encima de la lmea de agua 18 de la piscina de combustible gastado 10. La grua 60, la pasarela movil 62 y el portico 63 se utilizan para elevar el dispositivo de transferencia 70 y un conjunto de barras de veneno 40 y moverlos entre las celdas de combustible 20. El dispositivo de transferencia 70 se asienta sobre una celda de combustible 20 y se fija a un conjunto de barras de veneno 40 como se detalla a continuacion. Aunque el dispositivo de transferencia que se explica en la presente memoria descriptiva y a continuacion se describe con respecto al movimiento de un conjunto de barras de veneno, se debe apreciar que el dispositivo de transferencia tambien puede ser empleado para mover cualquier conjunto de barras de control, tal como un conjunto absorbedor anular quemable, un conjunto de barras desplazadoras de agua, o un conjunto de fuente de neutrones con solo una modificacion en el punto de fijacion de la pinza para proporcionar un acoplamiento compatible del dispositivo de transferencia con el conjunto que se va a mover. De manera similar, el dispositivo de transferencia puede ser usado en la contencion principal de una instalacion de este tipo para mover los conjuntos de control dentro del nucleo de un reactor nuclear, aunque ese podna no ser el uso mas eficiente del aparato.
El dispositivo de transferencia 70 se muestra con mas detalle generalmente en las figuras 3, 3A, 3B y 3C, con dife- rentes secciones que se muestran con mas detalle en las figuras restantes. El dispositivo de transferencia 70 incluye cuatro secciones basicas; una seccion de tubos de cierre superiores 100, un conjunto de tubos de soporte interiores 200, un conjunto de cerramiento 300 y un conjunto de pinza 400 que en general se pueden apreciar de las figuras 3, 3A, 3B y 3C. El miembro exterior esta compuesto por el conjunto de tubos de cierre superiores 100 y un conjunto de cerramiento 300 que estan conectados ngidamente en las bridas 102, 302, respectivamente. El conjunto de cerramiento 300 soporta y protege el conjunto de barras de veneno 40 a medida que se extrae de la celda de combustible 20. En la realizacion preferida, el conjunto de tubos de cierre superiores 100 es tubular. El conjunto de cerramiento 300 esta fijado debajo del conjunto de tubos de cierre superiores 100. El conjunto de cerramiento 300 tiene una longitud apropiada para soportar sustancialmente toda la longitud del conjunto de barras de veneno cuando se trac- ciona el mismo dentro del conjunto de cerramiento. El conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta dispuesto deslizablemente dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100 y el conjunto de cerramiento 300, y esta aco- plado en su extremo inferior al conjunto de pinza 400. El conjunto de pinza 400 incluye una pinza 402 en su extremo distal que se extiende dentro del conjunto de cerramiento 300, que se desplaza sustancialmente sobre su dimension longitudinal. El conjunto de tubos de soporte interiores 200 y el conjunto de tubos de cierre superiores 100 pueden ser acoplados selectivamente por un dispositivo de enclavamiento 110. El dispositivo de enclavamiento 110 bloquea el conjunto de tubos de soporte interiores 200 ya sea en una posicion superior 202 como se muestra en la figura 3C o en una posicion inferior 204 como se muestra en la figura 3B. El conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta unido a la grua 60 como se muestra en la figura 1, de manera que cuando el conjunto de tubos de soporte interiores 200 no esta acoplado al conjunto de tubos de cierre superiores 100 y por medio del conjunto de tubos de cierre superiores 100 al conjunto de cerramiento 300 y la grua 60 se eleva, el conjunto de cerramiento 300 y el conjunto de tubos de cierre superiores 100 permanecen estacionarios y el conjunto de tubos de soporte interiores 200 y el conjunto de pinza 400 se mueven verticalmente. Sin embargo, cuando el dispositivo de enclavamiento 110 esta aplica- do, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta acoplado al conjunto de tubos de cierre superiores 100 y el conjunto de cerramiento 300 y la elevacion de la grua 60 eleva todo el dispositivo de transferencia. Se debe hacer notar que el actuador 168 que opera la pinza 402 en el conjunto de pinza 400, a traves del arbol 416 (como se expli- cara mas adelante), tiene un cilindro 169 que bloquea las aberturas de cierre inferiores 220, 222 (figura 9) en el conjunto de tubos de soporte interiores 200 cuando el tubo de soporte interior esta completamente insertado en el conjunto de cerramiento 300 y la pinza 402 esta activada. En esta posicion, (que se muestra en la figura 3B), el cilindro evita que el enclavamiento 110 cierre el tubo de soporte interior 200 al conjunto de tubos de cierre superiores 100. De esta manera, el conjunto de barras de veneno no se puede elevar hasta que este completamente soportado en el conjunto de cerramiento 300.
De esta manera, la elevacion de un conjunto de barras de veneno 40 es realizada por un operario que utiliza la grua 60 para posicionar el dispositivo de transferencia 70 sobre una celda de combustible 20 que contiene un conjunto de barras de veneno 40. Una vez que el dispositivo de transferencia 70 esta asentado sobre la celda de combustible 20, el operador usa la grua 60 para bajar el conjunto de tubos de soporte interiores 200 y el conjunto de pinza 400 hasta que la pinza 402 se aplica al cubo 46 del conjunto de barras de veneno 40. Cuando la pinza 402 se ha aplicado al cubo 46, el operador libera el enclavamiento 110 y utiliza la grua 60 para elevar el conjunto de tubos de soporte interiores 200, el conjunto de pinza 400 y el conjunto de barras de veneno 40. Una vez que el conjunto de barras de veneno 40 se ha retirado de la celda de combustible 20, el operador puede usar el portico movil 63 para reposicionar la grua 60 y el dispositivo de transferencia 70 por encima de otra celda de combustible 20. El dispositivo de transferencia 70 esta asentado sobre la segunda celda de combustible 20 y el conjunto de barras de veneno 40 puede ser insertado en la segunda celda de combustible 20. Cuando el conjunto de barras de veneno 40 esta asentado dentro de la segunda pila de combustible 20, el conjunto de pinza 400 se desaplica del conjunto de barras de veneno 40 y se retira el dispositivo de transferencia 70.
Como se muestra en las figuras 6, 7 y 8, el conjunto de cerramiento 300 incluye dos miembros en C 304 que son mantenidos en relacion de separacion por un numero de placas de gma horizontales (tambien denominadas tarjetas de alineacion) 306 que estan soportadas en una matriz en tandem espaciada a lo largo de la longitud de los miem-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
bros en C 304. Se debena apreciar que los miembros en C podnan ser reemplazados por cuatro canales angulares en las esquinas o un cerramiento tubular. Los miembros en C 304 definen una cavidad de bastidor 308 preferente- mente cuadrada que tiene barras de gma ranuradas 309 proximas a las esquinas como se muestra en las figuras 6 y 8. Cada miembro en C 304 tiene un extremo superior 3l0, situado en el extremo superior del conjunto de cerramiento y un extremo inferior 312 situado en el extremo inferior del conjunto del cerramiento. En el extremo inferior 312 de los miembros en C 304 hay un pedestal de montaje 314. Los miembros en C 304 estan unidos al pedestal de monta- je 314 y el pedestal de montaje 314 tiene una abertura central 316 que se comunica con la cavidad central 308 del conjunto del cerramiento 300. El pedestal de montaje se puede observar mejor en la vista isometrica que se muestra en la figura 7. La abertura central 316 en el pedestal 314 esta dimensionada para permitir que el conjunto de barras de veneno 40 pase a su traves. El pedestal 314 se comunica con las tarjetas de alineacion 306 cuando se retira el conjunto de barras de veneno. En funcionamiento, el conjunto de barras de veneno sera levantado por medio del pedestal 314 y las tarjetas de alineacion 306 por el conjunto de pinza 400 a una posicion dentro del bastidor de la cavidad 308 del conjunto de cerramiento. La superficie inferior del pedestal 314 tiene al menos una proyeccion 318 teniendo la realizacion preferida al menos dos proyecciones 318 que se extienden hacia abajo desde esquinas di- agonalmente opuestas como se muestra en la figura 7. Las proyecciones 318 estan dimensionadas para aplicarse a los orificios de taladro 24, 26 en la boquilla superior del conjunto de barras de combustible o en conjunto de botes 22. De esta manera el asiento del dispositivo de transferencia 70 sobre la celda de combustible 20 es realizado por el operador bajando el dispositivo 70 hasta que las proyecciones 318 estan asentadas dentro de los orificios de taladro 24, 26. Una vez que las proyecciones 318 estan asentadas, el dispositivo de transferencia 70 descansa sobre el bote 20 de la celda de combustible.
La configuracion de las tarjetas de alineacion 306 se muestra en la figura 8 e incluye varias aberturas redondas 320 a traves de las cuales pasan las barras de veneno, y ranuras 322 a traves de las cuales se deslizan los nervios sobre los conjuntos de pinza 400, como se describira a continuacion. Las tarjetas de alineacion 306 incluyen tambien una abertura central 324 que esta configurada para corresponder a la forma del cuerpo central del conjunto de pinza 400. Las barras de gma ranuradas 309 se extienden a lo largo de toda la longitud de los miembros en C 304 y gman el conjunto de pinza 400 entre las tarjetas de alineacion 306.
Como se ha mencionado mas arriba, el conjunto de tubos de cierre superiores 100 esta fijado en su extremo inferior 102 a una brida superior 302 del conjunto de cerramiento 300. De esta manera, cuando el dispositivo de transferencia 70 se asienta sobre una celda de combustible 20, el conjunto de cerramiento 300 y, por lo tanto, el conjunto de tubos de cierre superiores 100 se fijan en su posicion. Como se ha indicado mas arriba, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta dispuesto deslizablemente dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100 y el conjunto de cerramiento 300. De esta manera, como se muestra en las figuras 3, 3B y 3C, cuando el conjunto de cerramiento 300 y el conjunto de tubos de cierre superiores 100 se fijan en su posicion, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 puede deslizarse entre la posicion superior 202 y la posicion inferior 204 dentro del conjunto de cerramiento 300 y el conjunto de tubos de cierre superiores 100.
Como se muestra en la figura 9, una plataforma 206 esta montada en el extremo superior 208 del conjunto de tubos de soporte interiores 200. La plataforma de elevacion 206 incluye una abertura medial 210 a traves de la misma y un soporte de elevacion 212 dispuesto encima de la plataforma 206. El conjunto de tubos de soporte interiores 200 pasa a traves del orificio medial 210 y tiene una brida 214 que contacta con la superficie superior de la plataforma 206. La grua 60 esta unida por medios convencionales al fiador 212. Por lo tanto, la elevacion o bajada del conjunto de tubos de soporte interiores 200 o dispositivo de transferencia 70 se realiza a traves de la grua 60 que actua sobre la plataforma 206. Los carriles de centrado 226 centran el tubo de soporte interior en el casquillo 228 (figuras 3B y 3C) cuando el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se mueve dentro del conjunto de cerramiento 300.
Como se muestra en las figuras 3C, 4, 5 y 9, el dispositivo de enclavamiento 210 permite que el conjunto de tubos de cierre superiores 100 y, por lo tanto, el conjunto de cerramiento 300 se bloquee en la posicion superior 202 o en la posicion inferior 204 con respecto al conjunto de tubos de soporte interiores 200. En la posicion superior 202, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se eleva de manera que el conjunto de pinza 400 esta adyacente a la parte superior del bastidor del conjunto de cerramiento 300. En la posicion inferior 204, el conjunto de pinza 400 es adyacente al extremo inferior del conjunto de cerramiento 300, pero, en la realizacion preferida, esta separado por encima del pedestal de montaje 314. Sin embargo, se debe apreciar que en la posicion inferior, la pinza 402 del conjunto de pinza 400 podna estar en o justo debajo del pedestal de montaje 314. Cuando el conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta en la posicion bloqueada 202 o 204, elevar o bajar la grua 60 elevara o bajara el dispositivo de transferencia 70. Cuando el dispositivo de enclavamiento 110 esta en una posicion desbloqueada, elevar o bajar la grua 60 deslizara el conjunto de tubos de soporte interiores 200 y el conjunto de pinza 400 entre la posicion superior 202 y la posicion inferior 204 como se muestra en las figuras 3B y 3C o permitira que el conjunto de pinza 400 baje por debajo del pedestal de montaje 214 para aplicarse a un conjunto de barras de veneno 40.
El dispositivo de enclavamiento 110 esta situado adyacente al extremo superior del conjunto de tubos de cierre superiores 100. El dispositivo de enclavamiento 110 incluye un par de miembros de cierre 112 y 114, y un mecanismo de liberacion 116, que incluye un conjunto de collarm de soporte 118 que une los miembros 120, 122, una horquilla doble 124, una barra de empuje 126, un resorte 128, y una placa de soporte de enclavamiento 130. Ademas, el
6
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
conjunto de tubos de cierre superiores 100 tiene dos aberturas 132 y 134, separadas 180°, adyacentes al dispositivo de enclavamiento 110. Finalmente, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 tiene un par de aberturas superiores 216, 218 y un par de aberturas inferiores 220, 222, cada una espaciada 180° como se muestra en la figura 9. Las aberturas superiores 216 y 218 estan situadas proximas al extremo superior del conjunto de tubos de soporte interiores 200 y las aberturas inferiores 220 y 222 estan espaciadas aproximadamente 4 - 4,6 metros, justo sobre la longi- tud del conjunto de barras de veneno, debajo de las aberturas superiores 216, 218. Como se detallara a continua- cion, el resorte 128, cooperando con los miembros de enlace 120, 122 y la barra de empuje 126 empujan los miem- bros de cierre 112, 114 para que pasen a traves de las aberturas exteriores 132, 134 y ya sea las aberturas de los tubos de soporte interiores superiores o inferiores 116, 118, 120, 122 con lo que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se bloqueara en su lugar con relacion al conjunto de tubos de cierre superiores 100.
El collarm de soporte 118 incluye un collarm 136, soportes de pasador 138, 140 y pasadores 142, 144. Como se muestra en las figuras 4 y 5, el collarm de soporte 136 es rectangular con una abertura medial compensada 146 a traves del mismo, y una pluralidad de sujetadores 148. Como se muestra en la figura 5, los soportes de pasador 138, 140 estan dispuestos debajo del collarm 136 sujetos por sujetadores 148 que estan dispuestos dentro de orificios de sujetadores a traves del collarm 136. Se debe apreciar que aunque no se muestra en las vistas ilustradas en las figuras 4 y 5, los soportes de pasador 138, 140 se extienden a cada lado de los miembros de cierre 112, 114. Cada soporte de pasador 138, 140 tiene un cuerpo plano con una abertura de pasador respectivamente para los pasadores 142, 144 y una brida de montaje perpendicular 150, 152. Las bridas de montaje 150, 152 incorporan orificios de sujecion roscados que cooperan con los sujetadores 148 para unir los soportes de pasador 142, 144 por debajo y al collarm 136. Cuando estan dispuestos debajo del collarm 136, los pasadores 142, 144 forman pares con aberturas de pasador alineadas a traves de las cuales estan dispuestos los pasadores rotativos 142, 144. Cada pasador 142, 144 esta fijado a un miembro de enlace 120, 122 y a un miembro de cierre 112, 114.
En la realizacion preferida, como se muestra en la figura 5, los miembros de cierre 112, 114 son placas en forma de alas de mariposa que tienen un apendice 154, ruedas 156 que se desplazan en cavidades de rueda y ejes 158 que encajan a traves de orificios de montaje en el apendice. Los apendices opuestos 154, uno para cada uno de los miembros de cierre 112, 114, estan conformados con un borde exterior convexo con muescas 160 entre los bordes exteriores de los apendices y las placas de apendice. Las cavidades para las ruedas 156 estan dentro de cualquiera de los apendices en los miembros de cierre 112, 114. Las ruedas 156 estan dispuestas dentro de cualquier cavidad de rueda y son mantenidas en su posicion por cualquiera de los ejes 158. Las ruedas 156 se extienden mas alla de los bordes exteriores de los apendices. Los miembros de cierre 112, 114 estan fijados a los pasadores 142, 144 y rotan alrededor del eje del pasador. Los miembros de cierre 112, 114 estan unidos a los pasadores 142, 144 de manera que los apendices 154 estan proximos al alojamiento del conjunto de tubos de cierre superiores 100 y de manera que los miembros de cierre 112, 114 estan dispuestos debajo del collarm de soporte 136.
Con referencia de nuevo a las figuras 4 y 5, la placa de soporte de enclavamiento 130 es rectangular y tiene una abertura de barra de empuje 162. La placa de soporte de enclavamiento 130 esta dispuesta adyacente a la parte superior del conjunto de tubos de cierre superiores 100, encima del collarm 136. El conjunto de collarm 118 esta dispuesto alrededor del conjunto de tubos de cierre superiores 100 por encima de las aberturas 132, 134. La abertura del apendice del conjunto de collarm 146 y la abertura del apendice de la placa de soporte 162 estan alineadas verticalmente. La barra de empuje 126 esta dispuesta de forma deslizante a traves de la abertura de apendice del conjunto de collarm 146 y la abertura de apendice de la placa de soporte 162. La barra de empuje 126 tiene un extremo superior y un extremo inferior. Un mango esferico 164 esta dispuesto en el extremo superior de la barra de empuje 126. La horquilla doble horizontal 124 esta dispuesta en el extremo inferior de la barra de empuje 126. Los miembros de enlace 120, 122 son miembros planos, rectangulares que tienen un orificio de pivote en un extremo y orificios de montaje de pasadores para recibir los pasadores 142, 144 en el extremo opuesto. Los miembros de enlace 120, 122 estan acoplados rotativamente alrededor de los pivotes en la horquilla doble 124, un miembro de enlace 120, 122 a cada lado de una horquilla doble 124. Como se ha indicado mas arriba, los miembros de enlace 120, 122 estan unidos de forma fija a un pasador 142, 144; esta union es a traves de los orificios de montaje de pasadores en la horquilla doble. La barra de empuje 126 tiene una brida 166 dispuesta en posiciones espaciadas sobre el conjunto de collarm 118. El resorte 128 es un resorte en espiral helicoidal enrollado alrededor de la barra de empuje 126 y colocado entre el collarm 136 y la brida 166, forzando de esta manera la barra de empuje 126 hacia arriba colocando los miembros de cierre 112, 114 en una posicion normalmente cerrada.
De esta manera, el dispositivo de enclavamiento 110 se aplica al conjunto de tubos de soporte interiores 200 y al conjunto de tubos de cierre superiores 100 de una manera similar, independientemente de si el conjunto de tubos de soporte interiores 200 esta en su posicion superior 202 o en su posicion inferior 204. Por consiguiente, la descripcion que sigue abordara el funcionamiento del dispositivo de enclavamiento 110 como si el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se encontrase en su posicion superior 202 y los apendices 154 en los miembros de cierre 112, 114 pasan a traves de las aberturas inferiores del conjunto de tubos de soporte interiores 220, 222. Se entiende, sin embargo, que la descripcion que sigue es igualmente aplicable al funcionamiento del dispositivo de enclavamiento 110 con las aberturas superiores del miembro interior 216, 218.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Si la grua 60 esta levantando el conjunto de tubos de soporte interiores 200, unido al fiador 212, mientras los apen- dices 254 de los miembros de cerramiento 112, 114 pasan a traves de las aberturas inferiores 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores 200, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se deslizara dentro del conjunto de tubos de cierre superiores hasta que el borde inferior de las aberturas inferiores 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores 200 entra en contacto con las muescas 160 en los miembros de cierre 112, 114. Cuando los bor- des inferiores de las aberturas inferiores 220, 222 entran en contacto con las muescas 160, se evita que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se deslice dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100. En este punto, el levantamiento de la grua 60 elevara todo el dispositivo de transferencia 70 a medida que la fuerza de elevacion es transferida desde el conjunto de tubos de soporte interiores 200 a traves del dispositivo de interbloqueo 110 al conjunto de tubos de cierre superiores 100.
En funcionamiento, a medida que la barra de empuje 126 es forzada hacia arriba por el resorte 128, la barra de empuje 126 levanta la horquilla doble 124. La horquilla doble 124, a su vez, levanta los miembros de enlace 120, 122. Los miembros de enlace 120, 122 actuan sobre los pasadores 142, 144 que, a su vez, actuan sobre los miembros de cierre 112, 114, forzando los miembros de cierre 112, 114 hacia el conjunto de tubos de soporte interiores 200. Los apendices 154 de los miembros de cierre 112, 114 pasan a traves de las aberturas 132, 134 en el conjunto de tubos de cierre superiores 100. Cuando el conjunto de soporte interior 200 esta en su posicion superior 202 o en su posicion inferior 204, los apendices 154 de los miembros de cierre 112, 114 tambien pasaran a traves de las aberturas superiores 216, 218 del conjunto de tubos de soporte interiores 200 o aberturas inferiores 220, 222. Por lo tanto, cuando las barras de empuje 126 se encuentran en su posicion superior y las aberturas 132, 134 en el conjunto de cierre superior estan alineadas con las aberturas 216, 218 o 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores, los miembros de cierre 112, 114 se encontraran en la posicion bloqueada
Para liberar el dispositivo de enclavamiento 110 y permitir que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se deslice dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100, un operador debe operar el mecanismo de liberacion 116 presionando el mango esferico 164 que contrarrestara la fuerza del resorte 128 que actua sobre la barra de empuje 286 y empujara la barra 126 a su posicion inferior. Cuando la barra de empuje 126 esta en su posicion inferior, la barra de empuje 126 hace descender la horquilla doble 124. La horquilla doble 124, a su vez, baja los miembros de enlace 120, 122. Los miembros de enlace 120, 122 actuan sobre los pasadores 142, 144 que actuan a su vez sobre los miembros de cierre 112, 114 haciendo rotar los miembros de cierre 112, 114 separandolos del conjunto de tubos de soporte interiores 200 y del conjunto de tubos de cierre superiores 100. Los apendices 154 de los miembros de cierre 112, 114 se retiran entonces de las aberturas 132, 134 del conjunto de tubos de cierre superiores 100 y ya sean las aberturas superiores 216, 218 o las aberturas inferiores 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores 200. Por lo tanto, cuando la barra de empuje 126 esta en su posicion superior, los miembros de cierre 112, 114 estan en la posicion desbloqueada.
Con los miembros de cierre 112, 114 en la posicion desbloqueada, el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se puede deslizar libremente dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100. A medida que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se desliza hacia arriba o hacia abajo dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100, las aberturas ya sean superiores o inferiores 216, 218 o 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores 100, ya no estaran alineadas con las aberturas 132, 134 del miembro exterior. Por el contrario, cuando el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se esta elevando o bajando, la superficie exterior del conjunto de tubos de soporte interiores 200 es expuesta a traves de las aberturas 132, 134 en el conjunto de tubos de cierre superiores 100. Una vez que la superficie exterior del conjunto de tubos de soporte interiores 200 es expuesta a traves las aberturas 132, 134 del conjunto de tubos de cierre superiores 100, el operador puede liberar el mango esferico 164 y permitir que los miembros de cierre 112, 114 sean forzados por el resorte 128 hacia el alojamiento del conjunto de tubos de cierre superiores 100. Las ruedas 156 contactaran ahora con la superficie exterior del conjunto de tubos de soporte interiores 200 permitiendo que la superficie exterior del conjunto de tubos de soporte interiores se deslice entre los miembros de cierre 112, 114. Cuando el conjunto de tubos de soporte interiores 200 alcanza su posicion superior 202 o su posicion inferior 204, las aberturas superiores o inferiores 216, 218 o 220, 222 del conjunto de tubos de soporte interiores se alinearan con las aberturas 132, 134 del conjunto de tubos de cierre superiores y los miembros de cierre 112, 114 se cerraran, bloqueando una vez mas el conjunto de tubos de soporte interiores 200 dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100.
La porcion superior del conjunto de tubos de soporte interiores 200 se ha descrito con respecto a la figura 9. La figura 11 es una vista en seccion transversal de la parte inferior del conjunto de pinza 400 que esta unido a traves de una extension de barra, que no se muestra, a la parte inferior 224 del conjunto de tubos de soporte interiores 200. El conjunto de pinza incluye dos conjuntos de aletas 404 y 406 que se extienden lateralmente. Cada conjunto de aletas incluye cuatro aletas separadas 408 que estan espaciadas a la misma distancia en 90° alrededor de un cubo central 410 que tiene una seccion transversal generalmente cuadrada extendiendose las aletas desde las esquinas del cubo central cuadrado 410 como se muestra en la vista en seccion transversal que se ilustra en la figura 11. Cada una de las aletas tiene extremos distales redondeados que se extienden axialmente que terminan axialmente en cualquier extremo en un cono de entrada. Las secciones laterales intermedias de las aletas 414 se desplazan en las ranuras 322 de las tarjetas de alineacion 306 mientras que los extremos distales de las aletas 412 se desplazan en las aber-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
turas redondeadas 320 dentro de algunas ranuras 322, el cubo central 410 se desplaza en la abertura central 324 de las tarjetas de alineacion 306, asegurando todo lo cual que el conjunto de pinza mantendra su orientacion a medida que se mueve axialmente dentro del conjunto de cerramiento 300. Los extremos distales de las aletas 412 se des- plazan sobre las barras de gma ranuradas 309 entre las tarjetas de alineacion para soporte continuo a lo largo de la longitud del conjunto de cerramiento 300. Las pinzas 402 en el extremo axial distal del conjunto de pinza 400 son activadas por medio de un arbol central 416 deslizable axialmente que esta conectado al mango 168 del actuador que se muestra en la figura 4. El mango del actuador se mantiene en posicion por medio de un pasador de bloqueo 170. El movimiento del arbol central 416 en una direccion hacia la pinza 402 extiende la pinza y bloqueara la pinza dentro del cubo 46 del conjunto de barras de veneno. El diseno de la pinza aumenta la fuerza de bloqueo del actuador con cualquier incremento en la carga hacia abajo. Un resorte o resortes 418 son capturados a cada lado de un espaciador 420 de resortes y el resorte inferior es capturado entre el espaciador y el cubo 410 central de la aleta. El resorte o resortes 418 estan comprimidos en el conjunto de pinza y compensan aproximadamente el sesenta por ciento del peso de la barra del actuador, y preferiblemente, aunque no se muestra en la figura 10, desvfa la pinza 402 a una posicion normalmente bloqueada.
En funcionamiento, el dispositivo de transferencia 70 esta asentado sobre una celda de combustible 20 como se ha descrito mas arriba. Con el fin de comprender el funcionamiento del dispositivo de transferencia, en este momento se asume que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 se encuentra en su posicion de bloqueo inferior 204. El operador libera entonces el dispositivo de enclavamiento 110 y usa la grua 60 para bajar el conjunto de pinza 400 sobre el conjunto de barras de veneno 40. La pinza 402 se ajustara en el cubo 46. El operador activa a continuacion el mango 68 del actuador bloqueando los cubos a la pinza e inserta el pasador de bloqueo 70 para asegurar la co- nexion. El operador utiliza entonces la grua 60 y el mango esferico 64 para elevar el conjunto de tubos de soporte interiores 200 levantando la pinza 402 y el conjunto de barras de veneno 40 en el conjunto 300 de la cavidad 308. El dispositivo de enclavamiento 110 no se cerrara en el tubo de soporte 200, puesto que un cilindro bloquea la abertura del cierre de los tubos de soporte superiores. Una vez que el conjunto de tubos de soporte interiores 200 alcanza su posicion superior 202, el dispositivo de enclavamiento 110 se aplicara. Despues de que el dispositivo de enclavamiento 110 se haya aplicado en la posicion superior, la grua 60 levanta el dispositivo de transferencia 70 de la celda de combustible 20. El operador utiliza entonces el portico 64 para reposicionar el dispositivo de transferencia 70 sobre una celda de combustible diferente 20. El dispositivo de transferencia 70 a continuacion se asienta sobre la segunda celda de combustible 20 como se ha descrito mas arriba. Una vez que el dispositivo de transferencia esta asentado sobre la segunda celda de combustible, el operador libera el dispositivo de enclavamiento 110 presionando el mango esferico 164 y baja la grua 60 haciendo descender de esta manera el conjunto de barras de veneno 40 a la nueva celda de combustible 20. Despues de que el conjunto de barras de veneno 40 se haya insertado en una segunda celda de combustible 20, el operador libera el mango 168 del actuador retirando el pasador de localizacion 170 y tirando hacia arriba del mango para desbloquear el conjunto de barras de veneno 40 del conjunto de pinza 400. El operador levanta entonces la grua 60 para levantar el conjunto de tubos de soporte interiores 200 hasta que el dispositivo de enclavamiento 110 se aplica a las aberturas inferiores 220, 222. Una vez que el dispositivo de enclavamiento 110 se aplica a las aberturas inferiores 220, 222 en el conjunto de tubos de soporte interiores 200, la grua 60 puede levantar el dispositivo de transferencia 70 fuera de la celda de combustible 20. Transportar el dispositivo de transferencia 70 en estado telescopico con el conjunto de tubos de soporte interiores 200 en estado telesco- pico dentro del conjunto de tubos de cierre superiores 100 y el conjunto de cerramiento 300 hace que el movimiento del dispositivo de transferencia sea menos incomodo y mas facil de controlar.
Aunque se han descrito en detalle realizaciones espedficas de la invencion, los expertos en la materia apreciaran que podnan desarrollarse diversas modificaciones y alternativas a esos detalles a la luz de las ensenanzas genera- les de la divulgacion. De acuerdo con esto, las realizaciones particulares descritas estan destinadas a ser solo ilus- trativas y no limitativas en cuanto al alcance de la invencion que se proporciona en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un dispositivo de transferencia (70) para mover un conjunto de barras de control (40) entre los conjuntos de combustible (50) que emplea un puente grua (60), teniendo el conjunto de barras de control una pluralidad de barras de control espaciadas (42) que estan soportadas desde un bastidor de nervio superior (44), en el que las barras de control estan disenadas para insertarse dentro de una pluralidad de tubos de manguitos de grna es- paciados (48) en los conjuntos de combustible, comprendiendo el dispositivo de transferencia:un conjunto de tubos de cierre superiores (100) que tiene un eje longitudinal;un miembro interior alargado (200), soportado de forma deslizante dentro del conjunto de tubos de cierre superiores (100) y que puede hacerse funcionar para que realice un movimiento telescopico sustancialmen- te de manera coaxial con el eje longitudinal;un conjunto de pinza (400) soportado desde un extremo axial del miembro interior alargado (200), que tiene un arbol de actuacion (416), soportado de forma deslizantemente redproca dentro del miembro interior alargado para moverse sustancialmente a lo largo del eje longitudinal una distancia seleccionada para ac- cionar una pinza (402) en un primer extremo axial del conjunto de pinza opuesto a un segundo extremo del conjunto de pinza adyacente a un extremo del miembro interior alargado, otro extremo del miembro interior alargado que incluye un fiador (212) adaptado para unirse al puente grua (60);un conjunto de enclavamiento (110) unido al conjunto de tubos de cierre superiores (100) que acopla selec- tivamente el citado miembro interior alargado (200) al conjunto de tubos de cierre superiores en una u otra de dos elevaciones (216, 218, 220, 222) a lo largo del eje longitudinal, estando la una elevacion en una po- sicion sustancialmente extendida (220, 222), estando la otra elevacion (216, 218) en una posicion sustancialmente retrafda;un conjunto de cerramiento alargado (300) que se extiende a lo largo del eje longitudinal que tiene una lon- gitud al menos sustancialmente igual a la altura del conjunto de barras de control (40), estando conectado de manera sustancialmente ngida el conjunto de cerramiento a un extremo del conjunto de tubos de cierre superiores (100) y teniendo otro extremo configurado para insertarse en la parte superior del conjunto de combustible (50); yuna pluralidad de tarjetas de alineacion (306) dispuestas lateralmente en una matriz espaciada en tandem a lo largo de la longitud del conjunto de cerramiento (300), teniendo cada una de las tarjetas de alineacion aberturas (320) alineadas y dimensionadas para que pase una barra de control (42) del conjunto de barras de control (40) de manera que las barras de control se extraen dentro del conjunto de cerramiento en alineacion con los tubos de manguitos de grna de cable (48) del conjunto de combustible (50), incluyendo las tarjetas de alineacion una abertura central a traves de la cual el conjunto de pinza (400) puede pasar a su traves y teniendo al menos una parte de la abertura central de las tarjetas de alineacion dimensionadas para que pase al menos una parte del miembro interior alargado (200).
- 2. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1, en el que las tarjetas de alineacion (306) impiden la rotacion del conjunto de pinza (400) ya sea que el conjunto de pinza este unido, o no, al conjunto de barras de control (40).
- 3. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 2 en el que el conjunto de pinza (400) incluye un perfil de seccion transversal generalmente rectangular (410) que se ajusta en una abertura central correspondiente en al menos algunas de las tarjetas de alineacion (306).
- 4. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 2, en el que el conjunto de pinza (400) incluye al menos una aleta que se extiende lateralmente (404, 406) que se ajusta en una ranura correspondiente (322) en al me- nos algunas de las tarjetas de alineacion (306).
- 5. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 4 en el que el conjunto de pinza (400) incluye una pluralidad de aletas que se extienden lateralmente (404, 406) y en el que las aletas que se extienden lateralmente (404, 406) estan espaciadas equidistantemente alrededor de la circunferencia del conjunto de pinza ( 400).
- 6. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 4, en el que un extremo lateral distal (412) de la aleta (404, 406) esta perfilado para que tenga una seccion transversal agrandada que se ajusta en una abertura correspondiente en al menos algunas de las tarjetas de alineacion (306)
- 7. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 6, en el que el perfil es redondo.510152025
- 8. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 6, en el que el extremo lateral distal (412) de la aleta (404, 406) tiene una cabeza de bola en al menos un extremo en una direccion de desplazamiento del conjunto de pinza (400).
- 9. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 8, en el que el extremo lateral distal (412) de la aleta (404, 406) tiene una cabeza de bola en un extremo a cada lado de la direccion de desplazamiento del conjunto de pinza (400).
- 10. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1, en el que el conjunto de pinza (400) es forzado en una condicion cerrada.
- 11. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1 en el que el conjunto de cerramiento (300) incluye barras de grna que se extienden axialmente (309) que grnan el conjunto de pinza (400) entre tarjetas de alinea- cion (306) e impiden la rotacion del conjunto de pinza si el conjunto de pinza esta unido, o no, al conjunto de ba- rras de control (40).
- 12. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1, en el que el miembro interior alargado (200) incluye un perfil de centrado que se extiende axialmente (226) sobre una superficie exterior que se desliza dentro de un casquillo (228) situado centralmente proximo a una porcion superior del conjunto de cerramiento (300).
- 13. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1, en el que el conjunto de pinza (400) incluye un resorte compensador de peso (418) comprimido alrededor del arbol de accionamiento (416).
- 14. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1, en el que la pinza (402) esta disenada para incremen- tar una fuerza de bloqueo del actuador con un aumento en la carga hacia abajo.
- 15. El dispositivo de transferencia (70) de la reivindicacion 1 que incluye medios para evitar que el conjunto de en- clavamiento (110) acople el miembro interior alargado (200) al conjunto de tubos de cierre superiores (100) en la elevacion (220, 222) en la posicion sustancialmente extendida cuando el arbol de accionamiento (416) en el conjunto de pinza (400) esta en una posicion para accionar la pinza (402).
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US31695610P | 2010-03-24 | 2010-03-24 | |
| US316956P | 2010-03-24 | ||
| US13/069,615 US8599988B2 (en) | 2010-03-24 | 2011-03-23 | Control rod transfer device |
| US201113069615 | 2011-03-23 | ||
| PCT/US2011/029694 WO2011119781A1 (en) | 2010-03-24 | 2011-03-24 | Control rod transfer device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2693500T3 true ES2693500T3 (es) | 2018-12-12 |
Family
ID=44656493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11760182.3T Active ES2693500T3 (es) | 2010-03-24 | 2011-03-24 | Dispositivo de transferencia de barras de control |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8599988B2 (es) |
| EP (1) | EP2550662B1 (es) |
| KR (1) | KR101730211B1 (es) |
| CA (1) | CA2792264C (es) |
| ES (1) | ES2693500T3 (es) |
| WO (1) | WO2011119781A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013130105A1 (en) * | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Nuscale Power, Llc | Servicing a nuclear reactor module |
| US10854345B2 (en) | 2012-03-02 | 2020-12-01 | Nuscale Power, Llc | Servicing a nuclear reactor module |
| US9852821B2 (en) * | 2013-01-24 | 2017-12-26 | Westinghouse Electric Company Llc | Nuclear fuel assembly handling apparatus |
| US11289222B2 (en) * | 2018-03-16 | 2022-03-29 | Framatome Inc. | Method and device for unlatching control rod drive shafts in pressurized water reactors |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3604746A (en) * | 1968-11-20 | 1971-09-14 | Combustion Eng | Nuclear reactor control element gripper and drive apparatus |
| US3941413A (en) * | 1974-06-04 | 1976-03-02 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Quick release latch for reactor scram |
| US3994775A (en) * | 1976-02-25 | 1976-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Control rod system useable for fuel handling in a gas-cooled nuclear reactor |
| US4259153A (en) * | 1977-05-25 | 1981-03-31 | Pryamilov Jury S | Device for removal of fuel assemblies and cans of control and safety system from core of nuclear reactor |
| US4204910A (en) * | 1977-08-25 | 1980-05-27 | Batjukov Vladimir I | Gripping means for refuelling a nuclear reactor |
| GB1554792A (en) * | 1977-09-22 | 1979-10-31 | Batjukov V I | And others gripping means for fuel assemblies of nuclear reactors |
| ES465585A1 (es) * | 1977-12-31 | 1978-09-16 | Science Union & Cie | Procedimiento de preparacion de nuevas piperazinas disusti- tuidas. |
| FR2417828A1 (fr) * | 1978-02-17 | 1979-09-14 | Framatome Sa | Outil de permutation et de transport de capsules d'irradiation d'un reacteur nucleaire |
| FR2460027A1 (fr) * | 1979-06-26 | 1981-01-16 | Framatome Sa | Procede de manutention des assemblages et crayons combustibles lors du rechargement d'un reacteur nucleaire |
| FR2529705A1 (fr) * | 1982-07-01 | 1984-01-06 | Framatome Sa | Dispositif de verification de la deconnexion des grappes de controle d'un reacteur nucleaire |
| FR2585869B1 (fr) * | 1985-08-01 | 1987-11-13 | Fragema Framatome & Cogema | Procede et dispositif de controle des crayons de grappe pour assemblage de combustible nucleaire. |
| US4713210A (en) * | 1985-11-18 | 1987-12-15 | General Electric Company | Control rod driveline and grapple |
| US4885123A (en) * | 1987-02-13 | 1989-12-05 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for handling constituent elements of reactor core |
| FR2633435B1 (fr) * | 1988-06-28 | 1990-11-09 | Framatome Sa | Grappe de reglage a crayons demontables pour assemblage combustible nucleaire |
| FR2633769B1 (fr) * | 1988-07-04 | 1991-05-17 | Framatome Sa | Dispositif d'extraction de pieces ou particules etrangeres dans des assemblages combustibles d'un reacteur nucleaire |
| US5053189A (en) * | 1989-10-16 | 1991-10-01 | Westinghouse Electric Corp. | System providing improved guidance support with restricted coolant flow for control rods in the upper head plenum of a nuclear reactor |
| US5066451A (en) * | 1990-08-14 | 1991-11-19 | Westinghouse Electric Corp. | Single-step multiple repositionings of control rod cluster assembly during each nuclear reactor fuel cycle |
| FR2674982B1 (fr) * | 1991-04-08 | 1994-03-04 | Framatome | Outil de manutention d'une grappe de crayons de poison consommable. |
| US5473645A (en) * | 1993-05-21 | 1995-12-05 | General Electric Company | Fuel support and control rod storage rack |
| US5325408A (en) * | 1993-05-28 | 1994-06-28 | Westinghouse Electric Corporation | Device for transferring a poison rod assembly from one fuel assembly to another fuel assembly |
| US6282254B1 (en) * | 1999-07-27 | 2001-08-28 | Westinghouse Electric Company Llc | Slidable comb assembly for burnable poison rod transfer device |
| US6327322B1 (en) * | 1999-07-27 | 2001-12-04 | Westinghouse Electric Company Llc | Interlock assembly for burnable poison rod transfer device |
| FR2826172B1 (fr) * | 2001-06-14 | 2003-09-19 | Framatome Anp | Procede et dispositif de restauration du temps de chute d'au moins une grappe de commande de reglage de la reactivite dans le coeur d'un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau legere |
| US7505545B2 (en) * | 2004-06-24 | 2009-03-17 | Korea Electro Technology Research Institute | Method for recognizing step movement sequence of control rod drive mechanism of nuclear reactor |
-
2011
- 2011-03-23 US US13/069,615 patent/US8599988B2/en active Active
- 2011-03-24 ES ES11760182.3T patent/ES2693500T3/es active Active
- 2011-03-24 WO PCT/US2011/029694 patent/WO2011119781A1/en active Application Filing
- 2011-03-24 EP EP11760182.3A patent/EP2550662B1/en active Active
- 2011-03-24 KR KR1020127024815A patent/KR101730211B1/ko active IP Right Grant
- 2011-03-24 CA CA2792264A patent/CA2792264C/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2550662A4 (en) | 2017-04-05 |
| CA2792264A1 (en) | 2011-09-29 |
| KR20130012122A (ko) | 2013-02-01 |
| EP2550662A1 (en) | 2013-01-30 |
| US8599988B2 (en) | 2013-12-03 |
| EP2550662B1 (en) | 2018-08-08 |
| WO2011119781A1 (en) | 2011-09-29 |
| CA2792264C (en) | 2017-12-12 |
| US20110235769A1 (en) | 2011-09-29 |
| KR101730211B1 (ko) | 2017-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10878970B2 (en) | Nuclear reactor refueling methods and apparatuses | |
| ES2693500T3 (es) | Dispositivo de transferencia de barras de control | |
| ES2544245T3 (es) | Conjunto avanzado de control de barras grises | |
| ES2344944T3 (es) | Sistema de transporte de componentes de combustible nuclear no irradiado. | |
| ES2395692T3 (es) | Conjunto de barras grises de control avanzado | |
| US9875819B2 (en) | Reactivity control device for storing nuclear fuel | |
| ES2435780T3 (es) | Contenedor de transporte para conjuntos de combustible nuclear y utilización de dicho contenedor | |
| US6957942B2 (en) | Autonomous cask translocation crane | |
| ES2666833T3 (es) | Aparato de manipulación de un conjunto de combustible nuclear | |
| ES2690733T3 (es) | Muelle de retención del conjunto de combustible nuclear | |
| WO1998040894A1 (en) | Device and method for locking rods in a bottom tie plate of a fuel assembly | |
| ES2550039T3 (es) | Cabrestante de doble accionamiento y aparato de mantenimiento de vasija de reactor nuclear que emplea el mismo | |
| US6327322B1 (en) | Interlock assembly for burnable poison rod transfer device | |
| US5425070A (en) | Nuclear fuel assembly insert alignment tool | |
| JPH09166676A (ja) | 荷重支持にチャネルを用いる燃料集合体構造および方法 | |
| ES2641965A1 (es) | Plataforma móvil para trabajos entre dos soportes paralelos | |
| JPH0221758B2 (es) | ||
| ES2804083B2 (es) | Sistemas y procedimientos para la reparacion o sustitucion de la barra de union del separador de vapor | |
| JPS6051676B2 (ja) | 原子炉用ブレ−ドガイド | |
| JPH07209480A (ja) | 移送装置 |