Pièce d'écartement pour un élément combustible, en particulier d'un réacteur surrégénérateur ou d'un réacteur surconvertisseur.Spacer for a fuel element, in particular an overheating reactor or an overconverting reactor.
La présente invention concerne une pièce d'écartement prévue pour les barreaux combustibles réunis sous la forme d'une grille pour constituer un assemblage ou élément eombustible allongé, pièce qui consiste en une plaque s'étendant sur la section de l'élément combustible et présentant des ouvertures qui correspondent aux barreaux combustibles. The present invention relates to a spacer provided for fuel rods joined in the form of a grid to form an assembly or elongated combustible element, part which consists of a plate extending over the section of the combustible element and having openings which correspond to the fuel rods.
On connatt une telle pièce d'écartement, par exemple, par la demande de brevet allemand 22 14 45ï. Une haute préci- sion d'usinage étant requise, cette pièce est réalisée par étincelage électrique (dlectro-érosion). En dépit du fait que ce traitement, où les efforts et forces engendrés ne sont que faibles par rapport å un façonnage par enlèvement de copeaux, "ménage le matériau", la présente invention recherche une possibilité d'améliorer encore davantage de telles pièces d'écartement sur le plan de la fabrication, afin d'obtenir une précision encore plus grande dans l'espacement des barreaux combustibles, et ceci surtout, entre autres, lorsque les dimentions de la pièce d'écartement doivent astre grandes, par exemple avec un diamètre supérieur à 20 cm, pour correspondre å la section de l'élément combustible. Selon la présente invention, la plaque se compose d'au moins deux parties ou éléments partiels qui sont décalés, l'un par rapport è l'autre ou les uns par rapport aux autres, dans le sens de la longueur de ltélément combustible et qui sont reliés entre eux en au moins une position ou emplacement sur la grille, à la manière d'une charniètre. Grâce à cette subdivision de la section de l'élément combustible, on obtient des éléments individuels plus petits et de ce fait plus avantageux pour l'usinage, dont la préoision se trouve ainsi améliorée.On peut, en outre, sans que l'élément combustible perde de sa stabilité, rendre les éléments plus minces et, de ce fait, plus avantageux sur les plans du rayonnement et de l'écoulement qu'avec une plaque d'un seul tenant s'étendant sur toute la section de l'élément combustible. We know such a spacer, for example, by German patent application 22 14 45ï. Since high machining precision is required, this part is produced by electrical sparking (electro-erosion). Despite the fact that this treatment, where the forces and forces generated are only low compared to shaping by removing chips, "spares the material", the present invention seeks a possibility of further improving such parts. spacing on the manufacturing plane, in order to obtain an even greater precision in the spacing of the fuel rods, and this especially, inter alia, when the dimensions of the spacer must be large, for example with a diameter greater than 20 cm, to correspond to the cross section of the fuel element. According to the present invention, the plate consists of at least two parts or partial elements which are offset, one with respect to the other or one with respect to the other, in the direction of the length of the combustible element and which are interconnected in at least one position or location on the grid, like a hinge. Thanks to this subdivision of the cross section of the fuel element, smaller individual elements are obtained, which is therefore more advantageous for machining, the preoision of which is thus improved. fuel loses its stability, making the elements thinner and, therefore, more advantageous in terms of radiation and flow than with a one-piece plate extending over the entire section of the element combustible.
La présente invention est avantageusement réalisée de telle sorte que les éléments identiques soient en nombre pair, dont une moitié est disposée dans un plan et l'autre dans un second plan, les éléments étant espacés les uns des autres dans leur plan. Ceci peut entre réalisé de façon particulière ment favorable, dans le cas d'un élément combustiS e de sec- tion hexagonale, par le fait que les éléments ont la forme de triangles équilatéraux et sont reliés entre eux par leurs angles. I1 est cependant aussi possible de réaliser un élément combustible d'une autre section par exemple de section carrée, en réunissant des éléments triangulaires, rectangulaires ou d'une autre forme, qui sont plus faciles å fabriquer qu'une pièce d'écartement fermée ou continue destinée à toute la section de l'élément combustible. The present invention is advantageously carried out so that the identical elements are in even number, half of which is arranged in one plane and the other in a second plane, the elements being spaced from one another in their plane. This can be achieved in a particularly favorable manner, in the case of a fuel element of hexagonal section, by the fact that the elements have the shape of equilateral triangles and are interconnected by their angles. It is however also possible to produce a fuel element of another section, for example of square section, by bringing together triangular, rectangular or other shapes, which are easier to manufacture than a closed spacer or continuous intended for the entire section of the fuel element.
Un mode de réalisation avantageux de la présente invention prévoit que le bord des éléments soit renforcé, On obtient ainsi une augmentation de la résistance tout en conservant encore une économie neutronique favorable. Lorsque les ouvertures présentent une section polygonale, de préférence hexagonale, le bord renforcé peut comprendre, comme renforcement, des arrondis de la section polygonale, tels outils sont décrits ci-après plus en détail. An advantageous embodiment of the present invention provides that the edge of the elements is reinforced. This gives an increase in resistance while still retaining a favorable neutron economy. When the openings have a polygonal section, preferably hexagonal, the reinforced edge may include, as reinforcement, rounding of the polygonal section, such tools are described below in more detail.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel
la figure 1 est une vue en plan de la pièce d'écartement selon la présente invention;
la figure 2 est une vue en plan d'une section découpée et agrandie de la pièce d'écartement selon la figure 1, et
la figure 3 est une vue en coupe verticale partielle de ladite pièce d'écartement.The present invention will be better understood with the aid of the detailed description of an embodiment taken as a nonlimiting example and illustrated by the appended drawing, in which
Figure 1 is a plan view of the spacer according to the present invention;
FIG. 2 is a plan view of a cut and enlarged section of the spacer according to FIG. 1, and
Figure 3 is a partial vertical sectional view of said spacer.
La pièce d'écartement proposée par la présente invention porte, dans son ensemble, la référence numérique 1, et est destinée à l'élément combustible hexagonal d'un réacteur surconvertisseur, refroidi à l'eau, dans le cas duquel le faible espacement des barreaux combustibles impose une précision par ticulièrement poussée du système d'immobilisatinn desdits barreaux, qui ont une longueur d'envirion 2m. The spacer proposed by the present invention bears, as a whole, the reference numeral 1, and is intended for the hexagonal fuel element of an overconverter reactor, cooled with water, in the case of which the small spacing of the Fuel rods require precision by particularly pushing the immobilization system of said bars, which have a length of around 2m.
La pièce d'écartement 1, en forme de plaque, se compose de six éléments partiels identiques 2, qui portent en outre, sur la figure 1, les références numériques I, I', Il, II', III,
III', correspondant à leur position. Ces éléments ont la forme d'un triangle équilatéral et présentent, en conformité avec la grille que doivent constituer les barreaux combustibles, 112 ouvertures 3 destinées auxdits barreaux, lesquels ne sont pas représentés. Ainsi qu'on le voit nettement sur la figure 2, les ouvertures 3 présentent, elles aussi, une section hexagonale. Elles contiennent des protubérances 4, qui sont régulièrement décalées de 1200 et servent au guidage des barreaux combustibles 5 esquissés en traits mixtes.The spacer 1, in the form of a plate, consists of six identical partial elements 2, which further bear, in FIG. 1, the reference numerals I, I ′, II, II ′, III,
III ', corresponding to their position. These elements have the shape of an equilateral triangle and have, in accordance with the grid which the fuel rods must constitute, 112 openings 3 intended for said bars, which are not shown. As can be clearly seen in Figure 2, the openings 3 also have a hexagonal section. They contain protrusions 4, which are regularly offset by 1200 and are used to guide the fuel rods 5 sketched in phantom.
Les éléments partiels 2 sont disposés par paires, à savoir I, a, III et I', Il', III 7 dans deux plans décalés dans le sens de la longueur de l'élément combustible, de façon à établir un contact entre eux, par leurs surfaces en regard qui sont perpendiculaires à l'axe longitudinal de l'élément combustible. Les éléments I, II, III, d'une part, et les éléments I', II', III', d'autre part, sont espacés les uns des autres dans leur plan. Les éléments situés dans un même plan sont reliés entre eux par une barre de construction, à la manière de charnières, dans la position d'angle-centrale 8 qui fait partie de la grille des barreaux combustibles.Dans les autres positions ou emplacement d'angle 6 et 7, la jonction entre chacun des éléments, par exemple celui qui porte la réfé- rence I et qui se trouve dans un plan, et l'élément correspondant de l'autre plan, dans le cas considéré l'élément I', est réalisée par une autre barre de construction. The partial elements 2 are arranged in pairs, namely I, a, III and I ', II', III 7 in two planes offset in the direction of the length of the fuel element, so as to establish contact between them, by their facing surfaces which are perpendicular to the longitudinal axis of the fuel element. Elements I, II, III, on the one hand, and elements I ', II', III ', on the other hand, are spaced from each other in their plane. The elements located in the same plane are connected to each other by a construction bar, in the manner of hinges, in the central-angle position 8 which is part of the grid of the fuel rods. In the other positions or location of angle 6 and 7, the junction between each of the elements, for example that which carries the reference I and which is in a plane, and the corresponding element of the other plane, in the case considered element I ' , is made by another construction bar.
Les anneaux 10 et 11 des éléments partiels 2, qui font office de parties dé charnière, s'étendent sur toute l'épais- seur D desdits éléments partiels, dans le sens de la longueur de l'élément combustible. Par contre, la hauteur des anneaux 12 destinés à la position centrale 8 ne représente qu'un tiers de l'épaisseur D, ainsi qu'il ressort nettement de la figure 3 On constate aussi, sur cette figure, que la barre de construction 1.5, qui est prévue comme axe de charnière à des fins de centrage, porte des douilles 16 qui déterminent la position de la pièce d'écartement 1 dans le sens des la longueur de l'élément combustible. The rings 10 and 11 of the partial elements 2, which act as hinge parts, extend over the entire thickness D of said partial elements, in the direction of the length of the fuel element. On the other hand, the height of the rings 12 intended for the central position 8 represents only a third of the thickness D, as is clearly seen from FIG. 3 It can also be seen in this figure, that the construction bar 1.5 , which is provided as a hinge pin for centering purposes, carries sockets 16 which determine the position of the spacer 1 in the direction of the length of the fuel element.
La section découpée et agrandie selon la figure 2 montre que le bord 18 des éléments partiels 2, représenté sur l'élément I, est renforcé par le fait que le contour extérieur ne présente pas une forme angulaire correspondant aux ouvertures hexagonales 3, mais qu'il est arrondi avec un rayon 20. Ce renforcement mécanique avantageux permet d'obtenir, pour la section hexagonale globale représentée, qui comporte un losange de 27 cm, une immobilisation sûre et précise des barreaux combustibles 5, avec un mode de fabrication simple, ainsi que cela est souhaité. The section cut out and enlarged according to FIG. 2 shows that the edge 18 of the partial elements 2, represented on element I, is reinforced by the fact that the external contour does not have an angular shape corresponding to the hexagonal openings 3, but that it is rounded off with a radius 20. This advantageous mechanical reinforcement makes it possible to obtain, for the overall hexagonal section shown, which comprises a rhombus of 27 cm, secure and precise immobilization of the fuel rods 5, with a simple manufacturing method, as well as desired.