FR2652942A1 - Outil d'aide au chargement d'elements combustibles d'un reacteur nucleaire. - Google Patents

Abstract

Pour faciliter le chargement des éléments combustibles (14) dans un réacteur nucléaire, on place sur la plaque inférieure (12) du cœur des pavés positionneurs (24) dont la face supérieure pyramidale assure un guidage du pied de l'élément lors de sa descente. Le positionnement des pavés est assuré par un porteur (22) qui se déplace sur la plaque inférieure du cœur, en transportant les pavés (24).

Description

L'invention concerne un outi I permettant de faciliter le chargement des éléments combustibles dans un réacteur nucléaire.

On sait que le coeur d'un réacteur nucléaire est formé d'éléments ou assemblages combustibles verticaux juxtaposés qui reposent sur une pLaque inférieure horizontale et sont disposés selon un réseau régulier dont la configuration dépend de La forme présentée en section par chacun des éléments combustibles. Ainsi, dans les réacteurs à eau pressurisée, les éléments combustibles présentent habituellement une section carrée et ils sont donc disposés selon un réseau à pas carré.

Périodiquement, le réacteur est arrêté et une partie des éléments combustibles constituant le caeur est remplacée par des éléments combustibles neufs. Au cours de la même opération, une autre partie des éléments combustibles constituant le coeur est déplacée à l'intérieur de ce dernier.

Au cours de ces interventions périodiques sur le coeur du réacteur, il arrive que des difficultés se présentent lorsqu'il s'agit de réintroduire dans le coeur des éléments combustibles ayant déjà été utilisés. En effet, ces éléments combustibles déjà irradiés sont souvent déformés, de telle sorte que le pied et la tête d'un même élément ne sont plus parfaitement alignés selon une direction verticale. Il est alors difficile de placer correctement le pied sur la plaque inférieure horizontale du coeur.

La présente invention a précisément pour objet un outil permettant de faciliter le chargement dans le coeur du réacteur d'un élément combustible ainsi déformé.

Selon l'invention, il est proposé un outil d'aide au chargement d'éléments combustibles dans un réacteur nucléaire comprenant un coeur formé d'éléments combustibles verticaux juxtaposés reposant sur une plaque inférieure horizontale du coeur comportant des trous de passage et des pions de positionnement répartis selon un réseau régulier, cet outil étant caractérisé par le fait qu'il comprend - des pavés positionneurs de section horizontale approxi
mativement identique à celLe d'un élément combustible,
comportant une face inférieure complémentaire des pions
de positionnement, et une face supérieure de guidage
pyramidale ; - un porteur équipé de moyens de déplacement autonomes
lui permettant de se mouvoir sur la plaque inférieure
du coeur, et de moyens de préhension des pavés posi t i onneu rs.

En disposant d'un outil ainsi constitué, il devient possible d'introduire dans le coeur du réacteur des éléments combustibles dont le pied est déca lé par rapport à L'extrémité supérieure. En effet, on place au préalable, à l'aide du porteur, Les pavés positionneurs à coté de l'emplacement choisi et le pied de l'assemblage prend appui sur les flancs correspondants des faces supérieures de guidage pyramidales des pavés positionneurs, de façon à se recentrer automatiquement dans la position souhaitée, Lors de la descente de l'élément combustible, quel que soit le décalage existant initialement entre le pied de l'assemblage et cette position.

Les moyens de préhension équipant le porteur comprennent de préférence des bras de préhension aptes à venir saisir un organe de préhension placé au sommet de la face supérieure de guidage pyramidale de chaque pavé positionneur.

Etant donné que la mise en place des éléments combustibles permet en pratique de prendre appui sur deux éléments combustibles adjacents déjà en place, dans le cas d'un réseau à pas carré, l'outil selon l'invention comprend avantageusement deux pavés positionneurs et le porteur est équipé de trois bras de préhension.

Chaque bras de préhension peut notamment être articulé sur un élément de structure du porteur, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical entre une position rétractee et une position écartée et de façon à pouvoir se déplacer parallèlement à cet axe entre une position basse et une position haute.

Lorsque les moyens de déplacement autonomes du porteur ne sont pas actionnés, ce dernier présente de préférence une section horizontale approximativement identique à celle d'un élément combustible.

Les moyens de déplacement autonomes du porteur peuvent notamment comporter quatre pieds verticaux aptes à pénétrer dans les trous de passage de la plaque inférieure du coeur, chaque pied pouvant se déplacer verticalement entre une position haute et une position basse par rapport à une structure déformable, sous l'action d'un moyen d'actionnement indépendant.

La structure déformable du porteur comprend alors quatre éléments de structure coopérant entre eux par des premiers moyens de guidage autorisant un déplacement de deux premiers des éléments de structure selon une première direction horizontale et un déplacement des deux autres éléments de structure selon une deuxième direction horizontale orthogonale à la première, les premiers éléments de structure et les autres éléments de structure étant respectivement reliés par des 'moyens de commande indépendants aptes à faire varier la distance entre ces éléments.

Avantageusement, chacun des moyens d'actionnement des pieds verticaux comprend un corps qui coopère par des deuxièmes moyens de guidage avec l'un des premiers éléments de structure et avec l'un des autres éléments de structure, de façon à permettre un déplacement relatif entre ledit corps et ces éléments de structure selon lesdites première et deuxième directions respectivement.

De préférence, l'outil selon l'invention comprend également des moyens de commande du porteur situés à l'extérieur du réacteur et reliés au porteur par des câbles et des canalisations qui cheminent verticalement entre le porteur et un flotteur immergé au niveau du haut de la cuve du réacteur, à l'intérieur d'un fourreau reliant le porteur au flotteur, les câbles et les canalisations cheminant horizontalement dans le fond d'une piscine de manutention surplombant la cuve du réacteur, puis remontant verticalement le long d'un bord de cette piscine, pour parvenir jusqu'aux moyens de commande.

Un mode de réalisation préféré de L'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe verticale illustrant de façon très schématique l'utilisation d'un outil conforme à l'invention, lors de la manutention des éléments combustibles constituant le coeur d'un réacteur nucléaire à eau presurisée ;
- la figure 2 est une vue en perspective, avec arrachement, illustrant plus en détail l'utilisation de l'outil d'aide au chargement ;
- la figure 3 est une vue de dessus, partiellement en coupe, représentant à plus grande échelle le porteur en cours de déplacement sur la plaque inférieure du coeur, afin de placer deux pavés positionneurs dans une position permettant l'introduction d'un elément combustible déformé en un emplacement déterminé du coeur ;;
- la figure 4 est une vue en coupe horizontale du porteur faisant apparaître de façon schématique la structure déformable de ce dernier et la commande de son déplacement ;
- la figure 5 est une vue de côté, partiellement en coupe, illustrant notamment le porteur auquel est accroché un pavé positionneur, cette vue montrant notamment la commande de montée et de descente des bras de préhension et la commande de montee et de descente des pieds du porteur ;
- la figure 6 est une vue en coupe horizontale du porteur illustrant notamment la liaison entre les pieds du porteur et la structure déformable ;
- la figure 7 est une vue en coupe horizontale du porteur illustrant notamment la commande du mouvement de pivotement des bras de préhension par rapport à la structure du porteur ; et
- la figure 8 est une vue de côté, partiellement en coupe, du porteur, sur laquelle sont seulement représentés le supportage et la commande de pivotement des bras de préhension.

Sur la figure 1, la référence 2 désigne la cuve d'un réacteur nucléaire à eau pressurisée. Cette cuve contient de façon classique le coeur 4 du réacteur, constitué par la juxtaposition d'un grand nombre d'élément combustibles tels que 14, disposés verticalement à l'intérieur d'une enveloppe périphérique 10 du coeur.

Comme le montre mieux la figure 2, cette enveloppe 10 est formée par une virole à l'intérieur de laquelle est fixée une plaque horizontale 12 constituant la plaque inférieure du coeur. Le pied de chacun des éléments combustibles 14 repose sur cette plaque inférieure 12. Les éléments combustibles 14 présentent en section horizontale la forme d'un carré et ils sont répartis selon un réseau à pas carré sur la plaque 12 comme l'il lustre également la figure 3. Un carénage 16 (figure 2) permet de combler l'espace entre les éléments combustibles 14 situés à la périphérie du coeur et l'enveloppe cylindrique 10.

En se reportant à la figure 3, on voit que la plaque inférieure 12 du coeur est traversée par des trous de passage 18 et comporte sur sa face supérieure des pions de positionnement 20. Les trous de passage 18 permettent à L'eau sous pression constituant le fluide caloporteur primaire du réacteur de traverser la plaque inférieure 12 du coeur avant de cheminer vers le haut à l'intérieur de chacun des éléments combustibles 14 afin de prélever dans ces derniers une partie de la chaleur produite par la réaction de fission. Les pions de positionnement 20 servent quant à eux à garantir un positionnement correct des éléments combustibles sur la plaque inférieure 12 du coeur.

Les trous de passage 18 ainsi que les pions de positionnement 20 sont agencés sur la plaque 12 selon un réseau régulier. En particulier, les trous de passage 18 sont agencés selon un réseau à pas carré superposé au réseau formé par les éléments combustibles 14 mais dont le pas est égal à la moitié de celui de ce dernier réseau. Par conséquent, comme l'illustre bien la figure 2, quatre trous de passage 18 débouchent en face du pied de chacun des éléments combustibles 14 lorsque ces derniers sont en place.

Sur les figures 1 et 2, on a aussi représenté de façon très schématique un outil d'aide au chargement des éléments combustibles 14, réalisé conformément à
L'invention. Cet outil d'aide au chargement comprend principalement un porteur 22 et des pavés positionneurs 24 qui sont au nombre de deux dans le mode de réalisation illustré.

Lorsqu'il est dans sa position de repos, le porteur 22 présente en section horizontale la forme d'un carré identique à celui formé en section par chacun des éléments combustibles 14. Les pavés positionneurs 24 présentent également en section horizontale la forme d'un carré identique à celui formé en section horizontale par les éléments combustibles 14. Sur le réseau à pas carré formé sur la plaque inférieure 12 du coeur, le porteur 22 ainsi que les pavés positionneurs 24 peuvent donc occuper les emplacements prévus pour les éléments combustibles.

Les pavés positionneurs 24 sont des éléments passifs qui présentent sur Leur face inférieure des décrochements (non représentés) complémentaires des pions de positionnement 20 qui font saillie sur La face supérieure de la plaque 12, de telle sorte que Lorsque ces pavés sont placés sur la plaque 12, ils prennent naturellement la place d'un élément combustible 14.

Comme le montrent schématiquement La figure 2 et, plus en détail, les figures 3 et 5, chacun des pavés positionneurs 24 comporte une face supérieure de guidage pyramidale 26 à quatre côtés. Chacun des côtés de la face supérieure 26 est incliné pour former une rampe qui est dirigée vers l'un des emplacements adjacents Lorsque le pavé est positionné sur la plaque 12.

Ces pavés 24 permettent ainsi de recentrer automatiquement un pied d'assemblage légèrement décalé par rapport à l'emplacement qu'il doit venir occuper sur la plaque 12, lorsque cet élément est descendu dans le coeur par un moyen de manutention approprié.

De façon plus précise, si l'on désire introduire dans le coeur du réacteur un élément combustible 14.0 (figure 3) ayant déjà été utilisé auparavant et risquant par conséquent d'être déformé, en un emplacement dont deux côtés adjacents sont délimités par deux assemblages 14.1 et 14.2 déjà en place, on dispose le long des deux autres côtés de cet emplacement les deux pavés positionneurs 24 à l'aide du porteur 22. On descend ensuite l'élément combustible 14.0, dont le pied peut être décalé en translation et/ou en rotation vers les pavés positionneurs 24 par rapport à l'emplacement prévu, compte tenu de la déformation de cet élément.Lorsque le pied de l'élément arrive en contact avec Les côtés des faces supérieures de guidage pyramidales 26 des pavés positionneurs 24 tournés vers l'emplacement prévu, ces côtés ont pour effet de guider le pied de l'assemblage de telle sorte qu'il atteint l'emplacement prévu lorsque la descente est terminée.

En se reportant à nouveau à la figure 2, on voit que le porteur 22 est relié à un automate programmable 28 par un câble électrique 30 et par des canalisations pneumatiques 32. L'automate 28 est commandé par un micro-ordinateur 34. L'automate 28 et le micro-ordinateur 34 constituent des installations de commande du porteur 22, situées à l'extérieur du réacteur.

Afin d'effectuer la manutention des éléments combustibles, le couvercle qui obture en fonctionnement la cuve du réacteur dans laquelle se trouve le coeur est retiré et la piscine de manutention 6 qui se trouve au-dessus de cette cuve est remplie d'eau, comme l'illus- tre la figure 1. On précède alors de la façon habituelle à l'enlèvement des éléments combustibles 14 qui doivent être sortis du coeur du réacteur.

Lorsque cet enlèvement est terminé, on met en place sur la plaque inférieure 12 du coeur le porteur 22 et les pavés 24, à L'aide des appareils de manutention équipant le réacteur. Les éléments combustibles déjà irradiés sont ensuite introduits dans le coeur d'une manière améliorée grâce à l'outil d'aide au chargement selon l'invention, de la manière décrite précédemment.

Au cours de cette opération, il faut éviter que les câbles 30 et les canalisations 32 qui relient le porteur 22 aux installations de commande 28, 34 situées à l'exterieur n'interfèrent avec les éléments combustibles et avec les appareils qui en assurent la manutention.

A cet effet, on voit sur les figures 1 et 2 que le porteur 22 est relié à un flotteur immergé 36 par un fourreau vertical 38 dans Lequel cheminent les câbles 30 et les canalisations 32. La section horizontale du flotteur immergé 36 est approximativement identique à la section horizontale du porteur 22 et ce flotteur se place naturellement à la verticale du porteur, quelle que soit la position occupée par ce dernier, grâce à la présence du fourreau 38. Ce dernier est en outre relativement souple, ce qui Lui permet de se déformer légèrement si un outil de manutention ou un élément combustible vient heurter en cours de manutention le flotteur 36 ou le fourreau lui-même. Le fourreau 36 est placé approximativement au niveau du haut de la cuve 2 et du bas de la piscine 6.

Au-delà du flotteur 36, les câbles 30 et les canalisations 32 cheminent horizontalement dans le fond de la piscine de manutention, puis ils remontent verticalement le long d'un bord de cette piscine pour parvenir jusqu'à l'automate 28 placé à l'extérieur de celle-ci.

L'espace intérieur de la piscine 6 est ainsi parfaitement dégagé pour le passage d'un matériel quelconque, comme on l'a illustré en 8 sur la figure 1.

La structure du porteur 22 va à présent être décrite plus en détail en se référant aux figures 3 à 8.

Comme l'illustrent par exemple les figures 3 et 5, le porteur 22 comprend quatre pieds 40a, 40b, 40c et 40d constitués chacun par une pièce cylindrique, d'axe vertical, de diamètre légèrement inférieur au diamètre des trous de passage 18 de la plaque inférieure 12 du coeur. Chacun des pieds 40 peut ainsi pénétrer dans un trou de passage 18 pour reposer sur la plaque 12 par une collerette 42a, 42b (figure 5).

Les pieds 40a, 40b, 40c et 40d sont reliés entre eux par une structure déformable qui sera décrite en détail par la suite, de telle sorte que, dans la position la plus contractée de cette structure, ces pieds forment un carré dont le côté est égal à celui du pas du réseau à pas carré formé par Les trous de passage 18.

Par conséquent, dans cet état contracté de La structure déformable du porteur 22, les quatre pieds 40 peuvent être introduits simultanément dans quatre trous de passage 18 adjacents de la plaque inférieure 12 du coeur.

Comme L'illustre la figure 5 pour -le pied 40a et sa collerette 42a, chacun des pieds est place avec sa collerette à l'extrémité inférieure de la tige de commande 44a, d'axe vertical, d'un vérin pneumatique 46a.

Le corps 48a, 48b, 48c et 48d de chacun des vérins 46a, 46b, 46c, 46d supporte deux tiges de guidage orthogonales 52a, 54a ; 52b, 54b ; 52c, 54c ; 52d, 54d,orientées horizontalement, les tiges de guidage 54a,b,c,d étant situées à un niveau supérieur à celui des tiges 52a,b,c,d.

Comme on le voit notamment sur les figures 5 et 6, les tiges de guidage telles que 52b et 54a fixées sur les corps 48b et 48a de deux vérins voisins 46b et 46a sont reçues de façon coulissante respectivement dans un palier de guidage inférieur 56e et dans un palier de guidage supérieur 58e, ces deux paliers 56e et 58e ayant leurs axes parallèles et étant fixés sur un élément 60e de la structure déformable précitée.

De façon comparable, les tiges de guidage 52c et 54b sont reçues dans deux paliers de guidage parallèles fixés sur un deuxième élément 60f de la structure déformable, Les tiges de guidage 52d et 54c sont reçues dans deux paliers de guidage parallèles fixés sur un troisième élément 609 de la structure déformable, et les tiges de guidage 52a et 54d sont reçues dans deux paliers de guidage parallèles fixés sur un quatrième élément 60h de la structure déformable.

Comme l'illustre en particulier la figure 4, dans une partie du porteur située au-dessus des tiges de guidage précitées, l'élément 609 de la structure déformable comporte, à l'intérieur du porteur, un bloc central 62 . Ce bloc central 62 supporte des paliers de guidage dans lesquels sont reçues de façon coulissante une tige de guidage 64e fixée à l'element 60e, une tige de guidage 64f fixée à l'élément 60f et une tige de guidage 64h fixée à l'élément 60h. La structure est complétee par une tige de guidage 649 fixée à l'élément 609.

Les tiges de guidage 64e et 649 sont horizontales et parallèles entre elles, ainsi qu'aux tiges de guidage 52c, 54b, 52a et 54d. Les tiges de guidage 64f et 64h sont horizontales, orthogonales aux tiges 64e et 649, et parallèles entre elles ainsi qu'aux tiges de guidage 52b, 54a, 52d et 54c.

La structure ainsi constituée permet un depla- cement relatif entre les éléments 60e et 609 selon une première direction horizontale matériaLisée par les tiges de guidage 64e et 649. La commande de ce déplacement est assurée par un vérin pneumatique 66 dont le corps 68 est fixé sur L'élément 609 et dont la tige de commande 70, parallèle aux tiges 64e et 649, est fixée sur l'élément 60e.

La structure déformable permet également un déplacement relatif entre les éléments 60f et 60h selon une deuxième direction horizontale orthogonale à la première et matérialisée par les tiges de guidage 64f et 64h. La commande de ce déplacement est assurée par un vérin pneumatique 72 dont le corps 74 est fixé sur l'élément 60f et dont la tige de commande 76, parallèle aux tiges 64f et 64h, est fixée sur l'élément 60h.

Les tiges de guidage 64e, 649, 64h et 64f comportent à leurs extrémités des épaulements qui limitent les déplacements relatifs entre les éléments 609 et 60e d'une part, 60f et 60h d'autre part, dans l'un et l'autre sens.

Ainsi, lorsque les vérins 66 et 72 sont en position rétractée, l'espacement entre les pieds 40a, 40b, 40c et 40d est précisément égal au pas du réseau formé par les trous de passage 18, comme on l'a déjà indiqué précédemment. Au contraire, lorsque les vérins 66 et 72 sont en position allongée. l'espacement entre les pieds est égal au double de ce pas.

Sur sa face tournée vers l'extérieur du porteur 22, chacun des éléments 60e, 60f, 609 et 60h de la structure déformable porte une plaque de protection plane et verticale 78e, 78f, 789 et 78h, respectivement. les plaques 78e et 789 sont parallèles entre elles et aux tiges de guidage 64f et 64h, alors que les plaques 78f et 78h sont paralLèles entre elles et aux tiges de guidage 64e et 649. Lorsque Les vérins 66 et 72 sont rétractés, ces plaques 78e, 78f, 789 et 78h forment en section horizontale un carré dont le côté est égal au côté du carré formé en section par chaque élément combustible 14.

La structure qui vient d'être décrite permet au porteur 22 de se déplacer sur la plaque inférieure 12 du coeur selon les deux directions orthogonales définies par le réseau à pas carré formé par les trous de passage 18.

Ainsi, si L'on suppose que Les verins 66 et 72 commandant le déplacement du porteur sont initialement rétractés et que les vérins 46a,b,c,d de monte et baisse des pieds sont allongés, les pieds 40a,b,c,d sont places dans quatre trous de passage 18 adjacents de la plaque 12.

Lorsqu'un déplacement du porteur vers le bas en considérant la figure 4 est souhaité, les vérins 46a et 46b associés aux pieds 40a et 40b sont rétractés, de sorte que ces derniers sont dégagés de la plaque 12. Le vérin 66 est ensuite actionne dans le sens de l'allongement ce qui a pour effet d'écarter L'élément 60e de ltélément 609 reposant sur la plaque 12 par les pieds 40c et 40d. Dans son déplacement, l'élément 60e entraîne avec lui les vérins 46a et 46b, par l'intermédiaire des tiges de guidage 52b et 54a, et par conséquent les pieds 40a et 40b.

Lorsque Le vérin 66 a atteint son allongement maximum, les pieds 40a et 40b se trouvent en face de deux autres trous de passage 18 de la plaque 12. Les vérins 46a et 46b sont alors actionnés dans Le sens de l'allongement, ce qui a pour effet d'introduire les pieds 40a et 40b dans ces trous de passage.

Le déplacement se poursuit alors en dégageant à leur tour Les pieds 40c et 40d de la plaque 12 à L'aide des vérins 46c et 46d, puis en actionnant le vérin 68 dans le sens de sa retraction. A la fin de ce mouvement, les pieds 40c et 40d se trouvent en face des trous de passage dans lesquels étaient placés initialement les pieds 40a et 40b. Ils sont introduits dans ces trous par les vérins 46c et 46d. Le mouvement se poursuit ainsi jusqu'a ce qu'on atteigne l'emplacement désiré.

Un déplacement du porteur 22 dans la direction horizontale orthogonale à la précédente est obtenu d'une façon comparable, en actionnant le vérin 72 afin de déplacer simultanément soit les pieds 40b et 40c, soit les pieds 40a et 40d. Pour permettre ce déplacement, on commande la montée et la descente des pieds en agissant soit sur les vérins 46b et 46c, soit sur les vérins 46a et 46d.

Grâce à l'agencement decrit, il est donc possi ble de déplacer à distance le porteur 22 sur la plaque 12, pour L'amener en un emplacement quelconque de cette dernière.

Pour compléter cette structure, le porteur 22 comprend également des moyens pour assurer la préhension et le déplacement des pavés de positionnement 24 sur la plaque supérieure 12 du coeur. Ces moyens de préhension vont à présent être décrits en se référant notamment aux figures 5, 7 et 8.

Ces moyens de préhension comprennent principalement trois bras de préhension 80e, 80f et 80h qui sont montés respectivement sur chacun des elements 60e, 60f et 60h de la structure du porteur. Plus précisement, chacun des bras est monté de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical lié à L'élément correspondant et à pouvoir se déplacer selon cet axe entre une position haute et une position basse. Le pivotement des bras leur permet de se déplacer entre une position rétractée dans laquelle ils sont escamotés dans un évidement formé à cet effet dans la pièce correspondante et une position écartée, dans laquelle ltextrémité du bras se trouve à la verticale du centre de l'emplacement de la plaque 12 adjacent à cet pièce, lorsque la structure du porteur est dans son état rétracté.

Comme l'illustre la figure 7, l'extrémite de chacun des bras 80e, 80f et 80h présente la forme d'un crochet horizontal 82h qui est tourné vers l'extérieur lorsque le bras est retracté. Par conséquent, lorsque le bras est en position basse, un mouvement d'écartement du bras a pour effet de venir placer le crochet 82h autour d'une tige verticale 84 qui fait saillie au centre de la face supérieur 26 de chacun des pavés positionneurs 24. Cette tige 84 est surmontée d'une partie élargie 86 grâce à laquelle le pave positionneur peut être soulevé par le bras de préhension lorsque ce dernier se déplace vers le haut.

Les moyens permettant de commander le pivotement et le déplacement en translation de chacun des bras 80e, 80f et 80h vont à présent être décrits, pour le bras 80e. Les moyens de commande des mouvements correspondant des deux autres bras sont identiques et ne seront donc pas décrits.

L'axe d'articulation et de déplacement en translation du bras 80e est matérialisé par une tige verticale 88e sur laquelle est fixé, par exemple au moyen d'une clavette 90e, le bras 80e. La tige verticale 88e est guidée de façon à pouvoir coulisser verticalement et à pouvoir pivoter dans des paliers 92e solidaires de la pièce 60e.

Dans sa partie supérieure, la tige verticale 88e est solidarisée en translation par tout moyen approprié (non représenté) d'une pièce horizontale 94e située au-dessus de l'élément 60e. Cette pièce 94e supporte sur sa face supérieure le corps 96e d'un vérin pneumatique 98e dont la tige 100e, d'axe vertical, fait saillie vers le bas au travers de la pièce 94e. L'extrémité inférieure de la tige 100e du vérin est fixée en 102e sur L'élément 60e, de telle sorte qu'un actionnement du vérin 98e a pour effet de déplacer vers Le haut ou vers le bas la pièce 94e, la tige 88e et le bras 80e.

Afin d'éviter tout risque de rotation de la pièce 94e autour de la tige verticale 88e, une deuxième tige verticale 104e est fixée à la pièce 94e par une clavette 106e et fait saillie vers le bas de façon à traverser des paliers 108e solidaires de l'élément 60e de la structure.

Sur sa face inférieure, la pièce 94e supporte autour d'un axe vertical 110e le corps 112e d'un vérin pneumatique 114e. Comme le montre notamment la figure 7, l'extrémité de la tige horizontale 116e de ce vérin est articulée sur un levier 118e dont L'extrémité opposée est clavetée en 120e sur la tige verticale 88e.

Un actionnement du vérin 112e a donc pour effet de faire pivoter la tige 88e autour de son axe et, par conséquent, de déplacer le bras de préhension 80e entre une position escamotée dans un évidement 122e formé dans l'élément 60e (lorsque ce bras est en position basse) et une position écartée de la structure du porteur, permettant la préhension d'un pavé de positionnement 24.

Afin d'améliorer le guidage du bras de préhension 80e dans son déplacement vertical et surtout d'éviter la chute d'un pavé 24 lorsque ce bras est en position haute, une tige de guidage verticale 124e traverse librement un trou formé dans le bras 80e. A son extrémité supérieure, cette tige 124e est fixée sur un levier 126e traversé librement par la tige 88e et immobilisé en translation entre deux des paliers 92e.

L'extrémité inférieure de cette tige 124e se trouve à un niveau tel que, lorsque le bras de préhension 80e est en position écartée ou de préhension, cette extrémité se trouve immédiatement au-dessus de la face supérieure en vis-à-vis d'un pavé de positionnement adjacent 24, comme le montre la figure 5. Au contraire, dès que le bras (ici 80h) s'élève et soulève le pavé 24, la tige 124h pénètre dans un trou vertical 126 formé à cet endroit dans le pavé. Un échappement ou une rotation de ce dernier est alors impossible.

Lorsqu'on désire venir saisir l'un des pavés positionneurs 24 à l'aide du bras 80e, 80f ou 80h situé du côté de ce pavé, on amène dans un premier temps ce bras en position basse en allongeant le vérin correspondant tel que 98e, puis on fait pivoter le bras afin de l'amener dans sa position écartée de la structure du porteur, jusqu'à ce que son extrémité en forme de crochet vienne se placer sur la tige 84 du pavé, en dessous de la partie éLargie 86.

En actionnant alors le vérin 106 dans le sens de son raccourcissement, on soulève le pavé positionneur 24 comme représenté en traits mixtes sur la figure 5.

Le pavé 24 ne repose alors plus sur La plaque inférieure 12 du coeur, de telle sorte qu'il peut être déplacé si un déplacement du porteur 22 sur cette plaque est réalisé.

Lorsque ce déplacement est terminé, le vérin 106 est actionné à nouveau dans le sens de son allongement pour déposer le pavé positionneur 24 sur l'emplacement prévu. Le bras 80e,f,h est alors escamoté par un actionnement du vérin correspondant, tel que 112e.

La commande des différents vérins pneumatiques du porteur est assurée par l'automate 28 de la figure 1, au moyen d'électrovannes associées à cet automate et permettant de relier alternativement les chambres de chacun des vérins soit à une source d'air comprimé, soit à l'atmosphère, par une tuyauterie appropriée de la canalisation pneumatique 32. Des détecteurs de fin de course associés à chacune des commandes des vérins permettent d'interrompre L'actionnement de ces derniers, les signaux électriques correspondants étant acheminés jusqu'à l'automate 28 par les câbles électriques 30.

Le micro-ordinateur 34 commande L'automate 28, en association avec un opérateur. Il permet notamment soit une commande manuelle, soit une commande automatique de L'outil.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. On comprendra notamment que la réalisation particulière du porteur qui a été décrite n'est pas limitative, sa structure pouvant être sensiblement différente aussi bien en ce qui concerne la manutention des pavés positionneurs

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Outil d'aide au chargement d'éléments combustibles dans un réacteur nucléaire comprenant un coeur formé d'éléments combustibles verticaux juxtaposés reposant sur une plaque inférieure horizontale du coeur comportant des trous de passage et des pions de positionnement répartis selon un réseau régulier, cet outil étant caractérisé par le fait qu'il comprend :: - des pavés positionneurs (24), de section horizontale

approximativement identique à celle d'un élement

combustible, comportant une face inférieure complemen-

taire des pions de positionnement, et une face supé

rieure de guidage pyramidale ; - un porteur (22) équipé de moyens de deplacement auto

nomes (66,72) lui permettant de se mouvoir sur la pla

que inférieure du coeur, et de moyens de préhension

(80e,f,h) des pavés positionneurs.

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lorsque lesdits moyens de déplacement autonomes ne sont pas actionnés, le porteur (22) présente une section horizontale approximativement identique à celle d'un élément combustibLe.

3. Outil selon L'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par Le fait que les moyens de préhension comprennent des bras de préhension (80e,f,h) aptes à venir saisir un organe de préhension (84,86) placé au sommet de la face supérieure de guidage pyramidale de chaque pavé positionneur (24).

4. Outil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'organe de préhension est une tige verticale (84) surmontée d'une partie élargie (86).

5. Outil selon L'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que, les éléments combustibles ayant en section horizontale la forme d'un carré, L'outil comprend deux pavés positionneurs (24) et le porteur (22) comprend trois bras de préhension (80e,f,h)

6. Outil selon L'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que chaque bras de préhension (80e,f,h) est articulé sur un élément de structure (60e,f,h) du porteur, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe vertical entre une position rétractée et une position écartée, et de façon à pouvoir se déplacer parallèlement à cet axe entre une position basse et une position haute.

7. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le porteur comporte quatre pieds verticaux (40a,b,c,d) aptes à péné- trer dans les trous de passage de la plaque inférieure du coeur, chaque pied étant apte à se déplacer verticalement entre une position haute et une position basse par rapport à une structure déformable, sous l'action d'un moyen d'actionnement indépendant (46a,b,c,d).

8. Outil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la structure déformable du porteur comprend quatre éléments de structure (60e,f,g,h) coopérant entre eux par des premiers moyens de guidage (64e,f,g,h) autorisant un déplacement de deux premiers (60e,g) des éléments de structure selon une première direction horizontale et un déplacement des deux autres éléments de structure (60f,h) selon une deuxième direction horizontale orthogonale à la première, les premiers éléments de structure et Les autres éléments de structure étant respecivement reliés par des moyens de commande indépendants (66,72) aptes à faire varier la distance entre ces éléments.

9. Outil selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chacun des moyens d'actionnement (46a,b,c,d) des pieds verticaux (40a,b,c,d) comprend un corps (48a,b,c,d) qui coopère par des deuxièmes moyens de guidage (52a,b, c,d ; 54a,b,c,d) avec l'un des premiers éléments de structure et avec l'un des autres ments de structure, de façon à permettre un déplacement relatif entre ledit corps et ces éléments de structure selon lesdites première et deuxième directions, respec vivement.

10. Outil selon L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus des moyens de commande (28,34) du porteur (22) situés à l'extérieur du réacteur et reliés au porteur par des câbles (30) et des canalisations (32) qui cheminent verticalement entre le porteur et un flotteur immergé (36) au niveau du haut de la cuve du réacteur, à L'intérieur d'un fourreau (38) reliant le porteur au flotteur, les câbles et les canalisations cheminant ensuite horizontalement dans le fond d'une piscine de manutention surplombant la cuve du réacteur, puis remontant verticalement le long d'un bord de cette piscine, pour parvenir jusqu'aux moyens de commande (28,34).