FR2552581A1 - Systeme de transfert d'assemblages combustibles nucleaires - Google Patents

Abstract

LE SYSTEME DE TRANSFERT SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND UN MECANISME DE BASCULEMENT POUR FAIRE PIVOTER UN CONTENEUR 26 DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE DE SA POSITION HORIZONTALE DE TRANSPORT A UNE POSITION VERTICALE DE CHARGEMENT ET DE DECHARGEMENT DE COMBUSTIBLE. LE MECANISME COMPREND DES SUPPORTS 46 FENDUS MONTES DE FACON FIXE SUR LE CONTENEUR ET DES BARRES D'ENGAGEMENT 44 DESTINEES A VENIR EN PRISE AVEC LES SUPPORTS LORSQUE LE CONTENEUR ARRIVE EN FIN DE COURSE DE TELLE MANIERE QUE LA POURSUITE DU DEPLACEMENT DU CONTENEUR PROVOQUE LE BASCULEMENT DE CE DERNIER PAR PIVOTEMENT AUTOUR DE SES TOURILLONS 28. APPLICATION : TRANSFERT DES BARRES DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE DU BATIMENT DE MANUTENTION DE COMBUSTIBLE SE TROUVANT DANS LA ZONE DE CONFINEMENT DU REACTEUR NUCLEAIRE A LA PISCINE DE STOCKAGE DE COMBUSTIBLE USE.

Description

Système de transfert d'assemblages combustibles nucléaires La présente

invention concerne, d'une façon générale, des réacteurs nucléaires et, plus particulièrement, un système pour transférer des assemblages combustibles nucléaires entre un bâtiment de manutention de combustible dans lequel une piscine ou puits de stockage de combustible usé est disposé, et une piscine de manutention de combustible de réacteur se

trouvant à l'intérieur de la zone de confinement du réacteur 10 nucléaire.

Le combustible pour des réacteurs nucléaires de grandes dimensions, du type utilisé par exemple pour engendrer de l'énergie électrique, est contenu dans de longues barres ou éléments de combustible de petit diamètre dont la longueur 15 peut varier entre 7 et 35 m environ De façon caractéristique, environ 225-400 éléments combustibles sont disposés suivant une combinaison géométrique prédéterminée à l'intérieur d'un assemblage combustible, des espaces étant prévus ou formés entre les éléments combustibles en vue de la réception de barres de commande réglables verticalement Bien que le nombre d'assemblages combustibles disposés dans les réacteurs varie en fonction des dimensions du réacteur et de la puissance voulue qu'on lui demande, on peut avoir une idée de la taille du réacteur par le fait qu'un réacteur de 1100 mégawatts contient en fait environ deux cents assemblages combustibles

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Lorsque les assemblages combustibles sont disposés convenablement à l'intérieur du réacteur et que le réacteur est mis en fonction, le processus de fission nucléaire consume le combustible en une période de temps notable en nécessitant ainsi l'enlèvement des assemblages combustibles anciens et leur remplacement par des assemblages combustibles nouveaux contenant un combustible neuf Du fait que les barres métalliques et autres structures de support constituant chaque assemblage combustible deviennent radioactives, il est néces10 saire d'effectuer l'opération de remplacement des assemblages combustibles anciens par des assemblages combustibles nouveaux dans un mode o ces assemblages sont entièrement immergés de façon à éviter tout danger dé aux radiations De plus, du fait que les éléments combustibles anciens ont été portés à des températures élevées par le processus de fission nucléaire et que ces éléments continuent à engendrer des quantités importantes de chaleur par suite du processus de décroissance radioactive pendant une période d'au moins plusieurs mois, il n'est pas possible d'enlever simplement tout de suite de l'instal20 lation les assemblages combustibles anciens, mais il faut au contraire les stocker dans un environnement immergé qui assure par conséquent une protection contre les radiations des assemblages combustibles et leur refroidissement nécessaire C'est pourquoi, de façon classique, on enlève du coeur du réacteur chaque assemblage combustible ancien ou épuisé et on le transporte jusqu'à une piscine ou puits de stockage de combustible usé Ensuite, lorsque les assemblages combustibles anciens ou usés ont perdu suffisamment de radioactivité, on peut les extraire de la piscine ou puits de stockage et les évacuer de 30 l'installation en vue de leur mise au rebut et de leur retraitement appropriés, ou en vue de leur faire subir tout

autre traitement d'élimination praticable.

Du fait qu'il est évidemment impératif que le réacteur fonctionne avec ses assemblages combustibles nouvellement mis 35 en place pendant que les assemblages combustibles usés sont placés dans la piscine ou fosse de stockage, il est nécessaire que la fosse de stockage de combustible usé se trouve à

l'extérieur du coeur du réacteur et de la cuve qui le contient.

Du fait que la cuve contenant le réacteur est conçue pour supporter des pressions relativement élevées et pour assurer une protection contre les radiations, il est peu pratique et anti-économique de former dans la cuve contenant le réacteur des ouvertures de grandes dimensions pour le transfert et le transport C'est pourquoi, de façon classique, on place la piscine ou fosse de stockage de combustible usé à l'extérieur de la paroi de confinement du réacteur qui entoure périphériquement le réacteur et délimite intérieurement la piscine de manutention de réacteur Des tubes ou conduits de transfert sont disposés dans la paroi de confinement du réacteur et/ou 15 la paroi du bâtiment de manutention de combustible de manière à raccorder, en ce qui concerne le fluide, les deux piscines qui se trouvent sensiblement au même niveau On transporte

longitudinalement les longs assemblages combustibles dans un mode horizontal à travers les tubes ou conduits de transfert 20 entre les piscines suivant les besoins.

Quand on effectue dans la pratique le remplacement des assemblages combustibles anciens ou usés par des assemblages combustibles neufs, on dispose les assemblages combustibles à l'intérieur de supports ou conteneurs de combustible et on transporte ces derniers sur des chariots, du type roulant sur rails, qui peuvent se déplacer à l'intérieur des tubes ou conduits de transfert entre les deux piscines Des montecharges et/ou des mécanismes de grues sont prévus pour déposer les assemblages combustibles à l'intérieur des supports ou conteneurs de combustible ou pour les en retirer, cela dans une position verticale, et conformément aux systèmes et techniques classiques de transfert et de manutention de combustible, on prévoit des moyens supplémentaires pour déplacer angulairement les supports ou conteneurs de combustible pour les faire venir 35 dans une disposition horizontale ou pour les en retirer de telle sorte que les supports ou conteneurs puissent soit être transportés sur les chariots roulant sur rails à travers les

tubes ou conduits de transfert, soit être réorientés conjointement avec les grues de levage ou le monte-charge.

En particulier, un des systèmes classiques de transfert et de manutention de combustible comprend un premier mécanisme hydraulique pour faire pivoter, par exemple, l'ensemble "conteneur de combustible assemblage de combustible usé" de sa position verticale à sa position horizontale de manière 10 qu'il soit prêt à être transporté par translation à travers le tube ou conduit de transfert sur le système de transport k chariots du type roulant sur rails Un second mécanisme, qui peut par exemple se présenter sous la forme d'un système d'entraînement réversible à chalnes et à roues à chaînes mi électriquement, imprime un mouvement de translation au véhicule formé par le chariot roulant sur rails, sur lequel est disposé l'ensemble "conteneur de combustible assemblage combustible", à travers le tube de transfert et jusqu'au puits ou piscine de stockage de combustible usé, et un troisième mécanisme, qui peut être sensiblement identique au premier mécanisme hydraulique élève par pivotement l'ensemble "conteneur de combustibleassemblage combustible" de manière qu'il prenne son orientation verticale Bien entendu, le transfert des ensembles "conteneur de combustible assemblage combustible neuf " entraîne une 25 opération sensiblement identique mais inverse, et ce type de système classique est donné à titre d'exemple par le brevet US

4 053 067.

On peut donc comprendre que, bien que ces systèmes classiques de la technique antérieure fonctionnent évidemment 30 de façon tout à fait satisfaisante, de tels systèmes comprennent et exigent néanmoins la présence de trois mécanismes d'entrainement séparés, distincts et différents Cet exemple de système demande par conséquent un moyen de commande séparé qui est coûteux à réaliser et rend en outre l'ensemble du système relativement compliqué De plus, le temps d'intervention est nécessairement long pendant les divers modes ou phases de transfert en raison des mouvements discontinus de pivotement et de translation des ensembles "conteneur de combustible

assemblage combustible" pendant un cycle de mode de transfert 5 exécuté au moyen des trois mécanismes d'entraînement séparés, distincts et divers mentionnés précédemment.

Un autre système classique de transfert et de manutention de combustible est décrit dans le brevet US 3 637 096.

Bien que dans ce système on n'utilise qu'un seul mécanisme 10 d'entraînement pour le transfert, ce système classique est néanmoins coûteux à mettre en oeuvre eu égard à la nécessité d'utiliser un système de rails de guidage de grande dimension pour coopérer avec les galets de guidage des supports de combustible. Le principal objet de la présente invention est de crier un système simple de transfert d'assemblages combustibles de réacteur nucléaire qui supprime le besoin d'un moyen d'entrainement multiple pour obtenir les divers modes d'orientation de transfert des ensembles "conteneur de combustible assemblage combustible" pendant une opération de transfert entre la piscine de manutention du réacteur et la piscine de

stockage de combustible usé.

Compte tenu de cet objet, la présente invention réside dans un système de transfert d'assemblages combustibles 25 nucléaires comprenant un conteneur mobile destiné à recevoir et à déplacer ledit assemblage combustible d'un premier endroit vers un second endroit, sensiblement dans un premier plan, ledit conteneur étant supporté de façon pivotante entre ledit premier plan et un second plan et un moyen pour déplacer 30 ledit conteneur à l'intérieur dudit premier plan, caractérisé en ce qu'un moyen de pivotement est disposé au voisinage dudit second endroit pour venir en prise avec ledit conteneur et pour le faire basculer dudit premier plan jusque dans ledit

second plan en réponse au mouvement dudit moyen de déplacement 35 dans ledit premier plan.

Dans un premier mode de réalisation de la présente invention, le conteneur de combustible, à l'intérieur duquel est disposé un assemblage combustible, est monté de façon pivotante sur le chariot de transport du type roulant sur rails au moyen de dispositifs appropriés formant tourillons, et les surfaces supérieure et inférieure du conteneur de combustible sont pourvues de supports de basculement Les supports sont disposés en amont des tourillons vus dans la direction du mouvement de translation du chariot de transport 10 et de l'ensemble "conteneur de combustible assemblage

combustible", et des fentes sont ménagées dans les supports.

Des mécanismes de bras de basculement, comportant des barres d'engagement destinées à s'engager dans les fentes des supports de conteneur de combustible, sont disposés de façon pivotante 15 dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement de réacteur et dans la piscine de stockage de combustible usé à des distances suffisantes des extrémités du tube ou conduit de transfert de manière à permettre le mouvement pivotant de l'ensemble "conteneur de combustible 20 assemblage combustible" sans interférence entre l'extrémité arrière du conteneur de combustible et le tube ou conduit de transfert. Le système d'entraînement pour le chariot de transport du type roulant sur rails et pour l'ensemble "conteneur de combustible assemblage combustible" est, de façon classique, un système à cibles ou à chaînes et à roues à chaînes entrainés qui est mû électriquement mais, ce système unique d'entralnement assure à la fois le pivotement précité de l'ensemble "conteneur de combustible assemblage combustible" entre son 30 mode vertical et son mode horizontal, et le transport par translation de l'ensemble "chariot roulant sur rails conteneur de combustible assemblage combustible" à travers le tube ou conduit de transfert de l'installation En particulier, par exemple, lorsqu'un ensemble "conteneur de combustible assemblage combustible" est en cours de transport par translation au moyen du chariot roulant sur rails à travers le tube ou conduit de transfert de l'installation entre la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur et la piscine de stockage de combustible usé, c'est-à-dire lorsque l'assemblage progresse en direction de la piscine de stockage de combustible usé, les supports de basculement supérieurs, au fur et à mesure que l'assemblage combustible émerge du tube ou conduit de transfert, viennent en prise avec les barres d'engagement du 10 mécanisme de basculement, grâce à quoi, sous l'influence du mouvement de translation de l'ensemble "assemblage combustible chariot roulant sur rails", le mécanisme de bras de basculement est amené à pivoter vers le haut en provoquant ainsi automatiquement une réorientation par pivotement de l'ensemble conteneur de combustible assemblage combustible" de son mode horizontal à son mode vertical Néanmoins, l'assemblage combustible est bien entendu encore supporté par le chariot de transport roulant sur railsgrace au dispositif à tourillons" A ce stade, l'assemblage combustible est prêt à être évacué du 20 conteneur de combustible à l'aide de l'appareil approprié à

monte-charge ou à grue de levage.

D'une façon similaire, lorsque l'assemblage combustible est en cours de transport par translation au moyen du chariot du type roulant sur rails à travers le tube ou conduit de 25 transfert de l'installation, de la piscine de stockage de combustible usé se trouvant dans le bâtiment de manutention de combustible jusqu'à la piscine de manutention de combustible se trouvant dans la zone de confinement du réacteur, le combustible nouveau, c'est-à-dire neuf, est initialement déposé dans le conteneur de combustible orienté verticalement et le système de transport à chariots roulant sur rails est ensuite mis en fonction Le mouvement de translation du chariot roulant sur rails dans la direction opposée vers la piscine de manutention de combustible se trouvant dans la zone de confine35 ment du réacteur provoque initialement une réorientation

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automatique de l'assemblage combustible de son mode vertical à son mode horizontal au moyen du mouvement de pivotement inverse du mécanisme de bras de basculement, suivi par le dégagement des supports supérieurs du conteneur de combustible des barres d'engagement du mécanisme de bras de basculement. Une continuation du mouvement de translation de l'ensemble "chariot roulant rails assemblage combustible" en direction de la piscine de manutention de combustible se trouvant dans la zone de confinement du réacteur, et à travers le tube ou conduit de transfert, provoque la prise des supports inférieurs du conteneur de combustible avec les barres d'engagement du mécanisme de basculement disposé dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur après que les supports ont "émergé'du tube de transfert de l'installation. 15 Le mouvement de translation de l'ensemble "assemblage combustible chariot de transport' provoque le mouvement de pivotement vers le bas du mécanisme de basculement de la piscine du réacteur, gr 4 ce à quoi l'assemblage combustible est réorienté automatiquement de son mode horizontal à son mode vertical L'assemblage combustible nouveau, c'est-à- dire neuf, est alors prêt à être enlevé du conteneur de combustible

au moyen de l'appareil approprié à monte-charge ou à grue de levage en vue d'être déposé à l'intérieur du réacteur.

Dans un second mode de réalisation de la présente 25 invention, au lieu d'être disposés en haut et en bas du conteneur de combustible, les supports peuvent être montés de façon fixe sur les côtés du conteneur de combustible et les mécanismes de bras de basculement sont munis en conséquence de barres d'engagement faisant saillie vers l'intérieur en vue de venir en prise avec les supports fendus montés sur les

côtés du conteneur de combustible.

On peut donc voir que le système de transfert d'assemblages combustibles de réacteur nucléaire de la présente invention constitue un moyen simple pour transférer automati35 quement des assemblages combustibles entre la piscine de la zone de manutention de combustible de réacteur et la piscine de stockage de combustible usé, grâce aux modes requis de transport par pivotement et par translation comprenant à la fois une disposition verticale et une disposition horizontale des ensembles "conteneur de combustible assemblage combustible", sous l'action d'un seul moyen ou système d'entra Snement

assurant un transport par translation.

L'invention apparaîtra plus facilement à la lecture

de la description ci-après d'un mode de réalisation préféré 10 donné à titre d'exemple uniquement en référence aux dessins

annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble "conteneur de combustible chariot de transport du type roulant sur rails" utilisé dans le système de transfert d'assemblage combustible de réacteur nucléaire de la présente invention; la figure 2 est une vue détaillée en perspective d'une partie du conteneur de combustible de la figure 1 associé fonctionnellement au mécanisme de basculement du système de 20 transfert d'assemblage combustible de réacteur nucléaire de la présente invention disposé à l'intérieur de la piscine de stockage de combustible usé; la figure 3 est un schéma de l'interaction de fonctionnement qui a lieu entre le conteneur de combustible des figures 1 et 2 et le mécanisme de basculement de la figure 2 lorsque le conteneur de combustible émerge du tube ou conduit de transfert de l'installation et se rapproche de la fin de son mouvement de transport par translation jusque dans la piscine de stockage de combustible usé; la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2, mais montrant le conteneur de combustible de la figure 1 associé fonctionnellement au mécanisme de basculement du système de transfert de l'assemblage combustible de réacteur nucléaire de la présente invention disposé à l'intérieur de la 35 piscine de manutention de combustible de réacteur; la figure 5 -est une vue similaire à celle de la figure 3, mais montrant l'interaction de fonctionnement qui a lieu entre le conteneur de combustible des figures 1 et 4 et le mécanisme de basculement de la figure 4 lorsque le conteneur de combustible émerge du tube ou conduit de transfert de l'installation et se rapproche de la fin de son mouvement de transport par translation jusque dans la piscine de manutention de combustible du réacteur; et la figure 6 est une vue similaire à celle de la 10 figure 2, mais montrant un second mode de réalisation du conteneur de combustible et son mécanisme de basculement associé fonctionnellement,disposé à l'intérieur de la piscine

de stockage de combustible usé.

En se référant maintenant à la figure 1, on voit que 15 l'on y a représenté un chariot de transport du type roulant sur rails, qui est désigné d'une façon générale par la référence 10 et qui est utilisé d'une façon classique dans le système de transfert d'assemblage combustible de réacteur nucléaire de la présente invention Le chariot de transport 10 20 comprend une poutre de support centrale principale 12 s'étendant longitudinalement et sur laquelle sont montées de façon fixe, par exemple par soudage ou analogue, au moins deux traverses secondaires 14 et 16 s'étendant transversalement et espacées longitudinalement Dans le présent exposé, le déplacement vers l'avant du chariot de transport 10, comme indiqué par la flèche A, est considéré avoir lieu dans la direction allant de la piscine (non représentée) de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur vers la piscine de stockage de combustible usé (également non repré30 sentée) Dans ce contexte, on voit que la traverse avant 14 est montée de façon fixe sur la surface supérieure de la poutre centrale 12 dans une position axiale située entre les extrémités de la poutre 12, tandis que la traverse arrière 16 est montée de façon fixe sur la surface de dessous de la

poutre centrale 12 à l'extrémité arrière de cette dernière.

il 2552581 La traverse avant 14 comporte des plaques verticales 18 de forme carrée montées de façon fixe sur les extrémités opposées de cette poutre, tandis que la traverse arrière 16 comporte des plaques 20 de forme allongée qui s'étendent vers l'arrière et qui sont de même montées de façon fixe sur les extrémités opposées de cette traverse Chacune des plaques 18 sert de bâti de montage pour une roue 22 du type roulant sur rails, tandis que chacune des plaques 20 de forme sensiblement rectangulaire sert de b&ti de montage à plusieurs roues 22 espacées longitudinalement De cette manière, le transport du chariot 10 le long des rails ou pistes (non représentés), disposes dans le tube ou conduit de transfert de l'installation, dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur et dans la piscine de stockage 15 de combustible usé (non représentées également mais connues de façon classique) se trouve facilité Une poutre de liaison 24 en forme d'arche et s'étendant vers le haut est également prévue pour relier mutuellement les extrémités arrière des

plaques 20 du chariot afin de donner à l'extrémité arrière du 20 chariot le degré voulu de rigidité structurale latérale.

Un conteneur 26 de combustible, ayant la configuration d'un parallélépipède sensiblement rectangulaire dont la section droite est carrée, est monté de façon pivotante sur le chariot de transport 10 au moyen de tourillons 28 Les tourillons 28 sont montés de façon fixe en haut des plaques latérales 20 du chariot à une position axiale se trouvant entre l'ensemble avant extrême de roues 22 montées sur les

plaques 20 et les ensembles arrière de roues 22 des plaques 20.

De cette manière, le conteneur de combustible 26 peut pivoter entre sa position verticale ou position basculée aux extrémités maximales de sa course de transport et sa position horizontale caractéristique qu'il occupe pendant son transport à travers le tube ou conduit de transfert (non représenté) de l'installation On remarquera que lorsque le conteneur 26 de combustibles 35 qui bien entendu contient soit les assemblages combustibles usés soit les assemblages combustibles neufs pendant une course de transport à travers le tube ou conduit de transfert de l'installation entre la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur et la piscine de stockage de combustible usé, se trouve dans son mode ou disposition horizontal, l'extrémité avant du conteneur 26 se trouve en fait retenuelatéralement par un berceau formé par la traverse avant 14 et les bâtis verticaux 18 de roues De plus, un mécanisme de verrouillage approprié 30 peut être fixé à l'extrémité avant de la poutre de support centrale 12 pour retenir le conteneur 26 de combustible dans son mode de transport horizontal mais, dans le cas de la présente demande, ce mécanisme de verrouillage 30 ne fait pas partie de la

présente invention.

Enfin, on comprendra que, comme représenté sur la figure 1, l'extrémité inférieure du récipient 26 de combustible est bien entendu fermée pour retenir les assemblages combustibles qui s'y trouvent lorsque les assemblages combustibles y ont été chargés à travers l'extrémité supérieure ouverte de 20 ce conteneur à l'aide d'un appareil approprié à grue ou à monte-charge Lorsque le conteneur 26 de combustible pivote ensuite vers sa position horizontale en vue de son transport à travers le tube ou conduit de transfert de l'installation, il est souhaitable de fermer l'extrémité supérieure ou extré25 mité avant de ce conteneur 26 afin d'empêcher tout mouvement axial intempestif ou indésirable des assemblages combustibles vers l'extérieur de ce conteneur en réponse à toute charge axiale qui peut éventuellement être imprimée à l'ensemble "assemblage combustible conteneur de combustible" pendant 30 le transfert horizontal A ce sujet, une plaque verticale 32 de retenue d'assemblage combustible est montée de façon fixe sur l'extrémité avant de la poutre centrale 12 du chariot de transport afin de recouvrir efficacement l'extrémité avant ouverte du conteneur 26 de combustible de sa position basculée, 35 verticale, de charge et de décharge de combustible jusqu'à sa

position horizontale de transport.

Selon la présente invention, des mécanismes de basculement sont disposés dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur et dans la piscine de stockage de combustible usé en vue de faire pivoter automatiquement le conteneur 26 de combustible et ses assemblages combustibles associés entre la position verticale précitée de chargement et de déchargement et la position horizontale précitée de transport,en réponse au mouvement de translation de l'ensemble "chariot de transport conteneur de combustible assemblage combustible" En se référant particulièrement maintenant à la figure 2, on voit que le mécanisme ou système de basculement disposé dans le piscine de stockage de combustible usé est représenté comme comprenant un bras 34 de 15 mécanisme de basculement Le bras 34 est monté de façon pivotante sur un axe d'articulation 36 qui est supporté dans la piscine de stockage de combustible usé à l'aide d'un moyen approprié, non représenté Un contrepoids 38 est monté de façon fixe sur un bras 40 de contrepoids qui fait partie intégrante du bras 34 de manière à former avec ce dernier un angle aigu, le contrepoids 38 étant disposé en avant du bras 34 de mécanisme de basculement dans le sens de déplacement du conteneur de combustible désigné par la flèche A Une plaque d'arrêt 42 disposée horizontalement est montée de façon fixe 25 dans la piscine de stockage à un endroit situé en arrière du bras 34 de mécanisme de basculement et, par conséquent, le bras 34 de mécanisme de basculement est normalement disposé verticalement contre la plaque d'arrêt 42 par suite de

l'action du contrepoids 38.

Le bras 34 de mécanisme de basculement s'étend vers le bas en dessous du niveau de la plaque d'arrêt 42 et l'extrémité inférieure de ce bras 34 est pourvue d'une barre 44 qui s'étend transversalement de telle sorte que ses extrémités font saillie latéralement hors du plan du bras 34 35 de mécanisme de basculement Le mécanisme de basculement est

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disposé à un niveau situé au-dessus du plan et déplacement horizontal du conteneur 26 de combustible lorsque celui-ci se trouve dans sa position ou orientation horizontale de transport Une paire de supports 46 sont montés de façon fixe sur la surface supérieure 48 du conteneur 26 de combustible à un endroit axial ou longitudinal qui se trouve en avant des tourillons 28 Chacun des supports 46 est pourvu d'une fente ouverte 50 s'étendant vers l'avant et disposé à un niveau qui concorde avec celui de la barre 44 de mécanisme de basculement. 10 De cette manière, lorsque le conteneur de combustible sort du tube ou conduit de transfert de l'installation et pénètre dans la piscine de stockage de combustible usé, les supports fendus 46 du conteneur de combustible viennent en prise avec les extrémités de la barre 44 de bras de mécanisme de bascule15 ment et provoque le pivotement automatique vers le haut du conteneur de sa position horizontale de transport jusqu'à sa

position verticale de"déchargement chargement.

On peut se rendre compte de cette séquence de fonctionnement mentionnée en dernier en se référant à la 20 figure 3 o est illustré schématiquement ce mouvement du conteneur 26 de combustible provoqué par le système de basculement de la présente invention Lorsque le conteneur de combustible avance de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement de réacteur en direction de la 25 piscine de stockage de combustible usé, dans sa position horizontale de transport et dans la direction de déplacement indiqué par la flèche A, le conteneur decombustible sort à un certain moment du tube ou conduit de transfert de l'installation et se rapproche du mécanisme de basculement disposé 30 dans la piscine de stockage de combustible usé Sur la figure 3, le mécanisme de basculement est représenté schématiquement comme comprenant l'axe d'articulation 36 de mécanisme de basculement et la barre d'engagement 44 de mécanisme de basculement Le conteneur 26 de combustible est illustré dans 35 diverses positions par rapport au mécanisme de basculement, par exemple dans sa position d'approche B o les tourillons du conteneur de combustible sont désignés par 28 ' Lorsque le conteneur de combustible se trouve dans cette position relative, les supports 46 ' de mécanisme de basculement du conteneur de combustible se trouvent encore en amont de la barre d'engagement 44 du mécanisme de basculement A mesure que le conteneur 26 de combustible continue de se rapprocher du mécanisme de basculement et de la barre d'engagement 44, l'engagement a lieu entre les supports 46 de conteneur de combustible et la 10 barre d'engagement 44 lorsque les tourillons du conteneur de combustible se trouvent au poste ou position C La poursuite du mouvement de translation horizontal du chariot de transport roulant sur rails provoque le mouvement de translation correspondant du conteneur 26 de combustible dans la direction 15 de la flèche A et, comme illustré, la venue des tourillons 28 ' du conteneur de combustible au poste ou position D mais, par suite de la venue en prise des supports 46 de conteneur de combustible avec la barre d'engagement 44 de mécanisme de basculement, le bras 24 de mécanisme de basculement, la barre d'engagement 44 de ce mécanisme, le conteneur 26 de combustible et les supports 46 de conteneur de combustible sont amenés automatiquement à se déplacer jusqu'à leui positions basculées désignées respectivement par 34 ", 44 ", 26 " et 46 " En fait, grâce au système de basculement de la présente invention, le 25 conteneur de combustible est amené automatiquement à exécuter, sous l'effet du seul mouvement de translation du chariot de transport 10 roulant sur rai Ls, simultanément un mouvement de translation et un mouvement de pivotement à la fin de sa course à P'intérieur de la piscine de stockage de combustible usé Une plaque d'arrêt 54 disposée horizontalement et similaire à la plaque d'arrêt 42 se trouve dans le bas de la piscine de stockage de combustible usé pour arrêter le mouvement de pivotement de l'extrémité arrière du conteneur 26 " de combustible et orienter ainsi celui-ci dans sa position verticale, 35 le conteneur 26 " étant alors prêt pour ses opérations de déchargement de combustible usé et de chargement de combustible neuf à l'aide de l'appareil approprié à monte-charge ou à grue, non représenté Des moyens d'arrêt appropriés, également non représentés, sont prévus immédiatement en aval de l'extrémité des rails ou pistes pour arrêter de même le mouvement de translation du chariot de transport à la position

ou poste D des tourillons 28 ".

On comprendra bien entendu que le mécanisme de basculement de la présente invention se trouve à l'intérieur 10 c(e la piscine de stockage de combustible usé à une distance suffisante en aval de l'extrémité du tube ou conduit de transfert de l'installation qui s'étend jusque dans la piscine de stockage de combustible usé afin de permettre, en fait, le dégagement du conteneur 26 de combustible au-delà 15 de l'extrémité du tube de transfert grâce à quoi on peut obtenir en réalité le mouvement de basculement par pivotement du conteneur 26 de combustible En outre, on remarquera que le mécanisme de contrepoids 38 sert à la fonction supplémentaire voulue de maintenir l'engagement entre la barre d'enga20 gement 44 du mécanisme de basculement et les supports 46 de contene ur de combustible Si on constate dans la pratique qu'il est nécessaire de compléter cette force issue du contrepoids, on peut incorporer des mécanismes à ressorts appropriés, non représentés, dans le système de bras de basculement de 25 manière à solliciter ce dernier davantage vers sa position

normalement verticale illustrée sur la figure 2.

Une autre caractéristique à considérer dans le système de la présente invention est que les tourillons 28 du conteneur 26 de combustible sont disposés en arrière du 30 centre de ce conteneur vu le long de son axe De cette manière, le centre de gravité se trouve à droite, c'est-à-dire en aval, des tourillons 28 du conteneur de combustible tel qu'on le voit, par exemple, sur la figure 3 Par suite de ce montage particulier du conteneur de combustible sur le chariot de transport 10, le conteneur 26 de combustible a

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tendance à prendre sa position horizontale de transport Ceci augmente la stabilité du système et agit de concert avec les forces imprimées au mécanisme de basculement par le contrepoids 38 Ces forces deviennent particulièrement actives lorsque le conteneur de combustible est amené à se déplacer de sa position verticale illustrée en 26 " sur la figure 3 jusqu'à sa position horizontale de transport 26 à la fin d'une opération de chargement de combustible neuf et au début du transport depuis la piscine de stockage de combustible 10 épuisé vers la piscine de manutention de combustible se trouvant dans la zone de confinement du réacteur Pendant le déplacement initial du conteneur de combustible de sa position verticale 26 " vers sa position horizontale 26 de transport, on comprendra bien entendu que le système de basculement de la 15 présente invention fonctionne exactement de la même manière que celle décrite cidessus, mais de façon inverse, le dégagement de la barre d'engagement 44 et des supports 46 de conteneur de combustible étant obtenu lorsque les tourillons du conteneur de combustible se trouvent au poste C. Comme on ya fait brièvement allusion à propos du fonctionnement général du système de transfert de combustible caractéristique d'une centrale nucléaire, il faut de m 4 me prévoir des moyens de basculement dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur de 25 la centrale et, conformément à la présente invention, ces moyens sont illustrés à la figure 4 Ce système est similaire du point de vue fonctionnement, sauf qu'il a lieu en sens inverse par rapport au système de basculement utilisé dans la piscine de stockage de combustible usé, et on voit qu'il comprend une paire de supports 146 montés de façon fixe sur le côté de dessous du conteneur 26 de combustible Les supports 146 sont disposés en avant des tourillons 28 du conteneur de combustible par rapport au sens de déplacement relatif du conteneur de combustible de la piscine de stockage de combustible usé vers la piscine de manutention de combustible

de la zone de confinement de réacteur,tel qu'indiqué par la flèche E, et comprend des fentes 150 ouvertes vers l'avant.

Un mécanisme de basculement est disposé à l'intérieur de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur, et on voit qu'il comprend un bras 134 de mécanisme de basculement monté de façon pivotante sur un axe d'articulation 136 qui est monté de façon fixe à l'intérieur de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur à l'aide de moyens appropriés, non 10 représentés Un contrepoids 138 est monté de façon fixe sur un bras 140 de contrepoids qui fait partie intégrante du bras 134 de mécanisme de basculement de manière à former avec ce dernier un angle obtus de sorte que le contrepoids 138 se trouve en dessous et en arrière du bras 134 de mécanisme de basculement Une plaque d'arrêt 142, disposée horizontalement, est montée de façon fixe à l'intérieur de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur à un endroit situé en arrière du bras 134 de mécanisme de basculement et, par conséquent, sous la force du contrepoids 20 138, le bras 134 se trouve normalement disposé verticalement

contre le plaque d'arrêt 142.

Le bras 134 de mécanisme de basculement s'étend verticalement au-dessus de la plaque d'arrêt 142, et l'extrémité supérieure du bras 134 est pourvue d'une barre 144 s'étendant transversalement de telle sorte que ses extrémités font saillie latéralement en dehors du plan du bras 134 Le mécanisme de basculement est disposé à un niveau situé en dessous du plan du mouvement de translation horizontal du conteneur 26 de combustible de manière à ne pas gêner sa pénétration dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement de réacteur mais la barre d'engagement 144 du mécanisme de basculement se trouve à un niveau qui correspond à celui des fentes 150 des supports de manière à s'engager fonctionnellement dans ces dernières De cette manière, lorsque le conteneur 26 de combustible sort du tube ou conduit de transfert de l'installation pour pénétrer dans la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur, le mécanisme de basculement se trouvant à l'intérieur de la piscine de la zone de confinement fait 5 pivoter automatiquement vers le bas l'extrémité avant du conteneur 26 de combustiblegrâce à quoi le conteneur 26 de combustible se trouve finalement réorienté dans sa position

verticale de déchargement de combustible neuf.

On peut se rendre compte de cette séquence de fonction10 nement mentionnée en dernier en se référant à la figure 5 o est représenté schématiquement ce mouvement du conteneur 26 de combustible et son interaction avec le mécanisme de basculement à l'intérieur de la piscine de la zone de confinement du réacteur Lorsque le conteneur de combustible avance dans sa position horizontale de transport à travers le tube ou conduit de transfert de l'installation et sort de ce dernier, il pénètre dans la piscine de la zone de confinement et se

rapproche du mécanisme de basculement illustré sur la figure 4.

Sur la figure 5, le mécanisme de basculement de la figure 4 est représenté schématiquement comme comprenant l'axe d'articulation 136 de mécanisme de basculement et la barre d'engagement 144 de mécanisme de basculement Le conteneur 26 de combustible est illustré dans diverses positions par rapport au mécanisme de basculement représenté à titre d'exemple par 25 sa position d'approche F o les tourillons du conteneur de combustible sont désignés par 28 ' Lorsque le conteneur 26 ' de combustible se trouve dans cette position relative, les supports 146 ' de mécanisme de basculement du conteneur de combustible se trouvent encore en amont de la barre d'engage30 ment 144 de mécanisme de basculement A mesure que le conteneur 26 de combustible continue à se rapprocher du mécanisme de basculement et de la barre d'engagement 144, les supports 146 de conteneur de combustible se trouvent en prise avec la barre d'engagement 144 lorsque les tourillons 28 du récipient de combustible se trouvent au poste ou position G La poursuite du déplacement de translation horizontale du chariot de transport 10 roulant sur rails entraîne le déplacement de translation correspondant du conteneur 26 de combustible dans la direction de la flèche E et, comme illustré par l'emplacement des tourillons 28 " du conteneur de combustible au poste ou position D Toutefois, par suite de la venue en prise des supports 146 de conteneur de combustible avec la barre d'engagement 144 de mécanisme de basculement, le bras 134 de mécanisme de basculement, la barre d'engagement 144 de 10 mécanisme de basculement, le conteneur 26 de combustible et les supports 146 de conteneur de combustible sont amenés automatiquement à pivoter vers le bas de manière à prendre respectivement leurs positions basculées 134 ", 144 ", 26 " et 146 " Une plaque d'arrêt 154 disposée horizontalement se trouve dans le bas de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement du réacteur pour arrêter le mouvement de pivotement vers le bas de l'extrémité avant du conteneur 26 " de combustible et orienter ainsi ce dernier dans sa position verticale, grâce à quoi le conteneur 26 " est alors 20 prêt pour ses opérations de déchargement de combustible neuf et de chargement de combustible usé au moyen d'un appareil approprié à monte-charge ou à grue, non représenté Un moyen d'arrêt approprié, également non représenté, est également prévu immédiatement en aval de l'extrémité des rails ou pistes 25 à l'intérieur de la piscine de la zone de confinement pour arrêter de même le mouvement de translation du chariot de transport à un endroit correspondant à la position au poste D des tourillons 28 " On remarquera, à ce moment, que la disposition relative précitée des tourillons 28 et du centre de 30 gravité du conteneur de combustible augmente de même la stabilité de fonctionnement du système à l'intérieur de la piscine de manutention de combustible de la zone de confinement

du réacteur comme cela était caractéristique des modes de fonctionnement à l'intérieur de la piscine de stockage de 35 combustible usé.

En se référant maintenant à la figure 6, on voit que l'on y a représenté un second agencement modifié du système de basculement de la présente invention Bien que le système de la figure 6 soit similaire à celui de la figure 2 de manière à être utilisé à l'intérieur de la piscine de stockage de combustible usé du bâtiment de manutention de combustible, un autre système, similaire à celui de la figure 6 modifié cependant en fonction de l'orientation de fonctionnement du système de la figure 4 peut de même être réalisé de manière k 10 pouvoir être utilisé à l'intérieur de la piscine de la zone de confinement du réacteur Comme on peut le voir sur la figure 6, à la place du bras unique 34 qui s'étend vers le bas et que comporte le mécanisme de basculement du mode de réalisation de la figure 2, le système de la figure 6 utilise une paire de 15 bras 234 de mécanisme de basculement qui s'étendent vers le bas et qui sont espacés latéralement De plus, à la place de la barre d'engagement unique 44 qui s'étend latéralement vers l'extérieur et que comporte le système de la figure 2, chaque

bras 234 est pourvu à son extrémité inférieure d'une barre 20 d'engagement 244 qui s'étend latéralement vers l'intérieur.

Les bras 234 sont supportés de façon pivotante par des axes d'articulation appropriés, non représentés, et sont accouplés l'un à l'autre au moyen d'une barre de support 252 s'étendant transversalement Une paire de contrepoids 238 sont associés 25 respectivement de façon fonctionnelle à chaque bras 234 de mécanisme de basculement au moyen de bras 240 de contrepoids faisant partie intégrante des bras 234 Une autre modification du système de la figure 2 incorporé au système de la figure 6 réside dans la disposition des supports 246 de mécanisme de 30 basculement du conteneur de combustible sur les parois latérales du conteneur 226 de combustible contrairement à leur disposition sur les surfaces supérieure et inférieure du récipient Les supports 246 sont bien entendu encore pourvus de fentes 250 ouvertes vers l'avant, les supports 246 pouvant 35 ainsi venir en prise fonctionnellement avec les barres

d'engagement 244 de mécanisme de basculement.

22 2552581

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Système de transfert d'assemblages combustibles nucléaires comprenant un conteneur mobile ( 26, 226) destiné à recevoir et à déplacer lesdits assemblages combustibles depuis un premier endroit en direction d'un second endroit situé sensiblement dans un premier plan, ledit conteneur étant supporté de façon pivotante entre ledit premier plan et un second plan et un moyen ( 10) pour déplacer ledit conteneur dans ledit premier plan, caractérisé en ce qu'un moyen de 10 pivotement ( 34, 36, 46, 44; 134, 136, 146, 144; 234, 244, 246) est disposé au voisinage dudit second endroit en vue de venir en prise avec ledit conteneur et de le faire basculer dudit premier plan jusque dans ledit second plan en réponse

au mouvement dudit moyen de déplacement dans ledit premier 15 plan.

2 Système de transfert d'assemblages combustibles nucléaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de pivotement comprend un bras ( 34) comportant une barre de pivotement ( 36) supportée à un niveau situé au-dessus dudit premier plan de déplacement dudit conteneur, et que ledit conteneur comporte des supports d'engagement fendus ( 46) fixés à une partie de sa surface supérieure, ledit bras comportant à son extrémité une barre d'engagement

( 44) adaptée pour pénétrer dans lesdits supports d'engagement 25 fendus en vue de commander le pivotement dudit conteneur.

3 Système de transfert d'assemblages combustibles nucléaires selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de pivotement comprend un bras ( 134) comportant une barre de pivotement ( 136) supportée à un niveau se trouvant 30 en dessous dudit premier plan de déplacement dudit conteneur et que ledit conteneur comporte des supports d'engagement fendus ( 146) fixés à une partie de sa surface inférieure, ledit bras comportant à son extrémité une barre d'engagement

( 144) adaptée pour pénétrer dans les supports d'engagement 35 fendus en vue de commander le pivotement dudit conteneur.

4 Système de transfert d'assemblages combustibles

nucléaires selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou

3, caractérisé en ce que le centre de gravité dudit conteneur de combustible est situé par rapport à l'axe de pivotement dudit conteneur de combustible de manière que ledit conteneur de combustible soit sollicité vers ledit plan horizontal. Système de transfert d'assemblages combustibles

nucléaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que ledit moyen de pivotement est sollicité 10 vers sa position d'engagement avec lesdits supports lorsque

ledit conteneur se trouve dans ledit premier plan.

6 Système de transfert d'assemblages combustibles

nucléaires selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit moyen de pivotement est sollicité par un contrepoids 15 ( 38; 138; 238).

7 Système de transfert d'assemblages combustibles

nucléaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen d'arrêt ( 54; 154; 254) disposé de manière à limiter le 20 déplacement dudit conteneur de combustible dudit premier

plan audit second plan.