FR2666680A1

FR2666680A1 - Method and device for inverting a fuel assembly of a water-cooled nuclear reactor

Info

Publication number: FR2666680A1
Application number: FR9011282A
Authority: FR
Inventors: Amiet Pierre
Original assignee: Framatome SA; Compagnie Generale des Matieres Nucleaires SA
Current assignee: Areva NP SAS; Orano Cycle SA
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-03-13
Anticipated expiration: 2010-09-12
Also published as: FR2666680B1; BE1008006A3

Abstract

The fuel assembly is arranged under water inside a cell (1) which includes two aligned horizontal journals (6, 6') in a position substantially equidistant from the ends of the cell (1). At least two stop parts (23a, 23b), projecting outwards, are fixed on the outer side surface of the cell (1) in positions situated on either side of the journals (6, 6'). A bearing part (16a, 16b) for a lifting and inversion beam (8, 10), constituting a rotary bearing having horizontal axis, is placed under the journals of the cell. The cell is raised up from its support. A drive arm (19) mounted rotationally in a vertical plane on the lifting and inversion beam (8, 10) is rotated about a horizontal axis coincident with the axis of the rotary bearing. At least one of the ends (19a, 19b) of the lifting arm (19) comes into contact with at least one of the stop pieces (23a, 23b), so as to turn the arm and the cell through 180 DEG . The cell is rested on its support. Preferably, the beam (8, 10) consists of a structure in the shape of an inverted U, suspended from a lifting and handling device (10).

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif de retournement d'un assemblage combustible d'un réacteur nucléaire refroidi à l'eau et en particulier d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression. The invention relates to a method and a device for turning over a fuel assembly of a water-cooled nuclear reactor and in particular of a nuclear reactor cooled by pressurized water.

Les assemblages combustibles des réacteurs nucléaires à eau sous pression sont constitués par un faisceau de crayons combustibles de grande longueur disposés parallèlement les uns par rapport aux autres, à l'intérieur d'une ossature comportant des plaques entretoises de maintien transversal des crayons, des tubesguides se substituant à certains crayons de l'assemblage et fixés aux plaques-entretoises et deux embouts reliés aux extrémités des tubes-guides dont la longueur est supérieure à la longueur des crayons combustibles. The fuel assemblies of nuclear pressurized water reactors consist of a bundle of very long fuel rods arranged parallel to each other, inside a framework comprising spacer plates for transversely holding the rods, guide tubes replacing some rods in the assembly and fixed to the spacer plates and two end pieces connected to the ends of the guide tubes, the length of which is greater than the length of the fuel rods.

Dans le réacteur nucléaire en service, les crayons combustibles sont susceptibles de subir certaines détériorations ou fissurations qui peuvent se traduire par une fuite de produits radio-actifs dans l'eau de refroidissement du réacteur. In the nuclear reactor in service, the fuel rods are liable to undergo certain deteriorations or cracks which can result in a leak of radioactive products in the reactor cooling water.

I1 est donc nécessaire, pendant les périodes d'arrêt du réacteur nucléaire, par exemple pour entretien et pour rechargement du coeur, de vérifier soigneusement l'intégrité des crayons combustibles des assemblages qui sont prélevés dans le coeur et placés dans une piscine de stockage des assemblages irradiés. On connaît divers procédés de contrôle permettant de détecter la présence de crayons défectueux dans les assemblages combustibles. It is therefore necessary, during the periods of shutdown of the nuclear reactor, for example for maintenance and for recharging the core, to carefully check the integrity of the fuel rods of the assemblies which are taken from the core and placed in a storage pool for the irradiated assemblies. Various control methods are known which make it possible to detect the presence of defective rods in the fuel assemblies.

Dans le cas où un assemblage combustible presente un ou plusieurs crayons défectueux, il est nécessaire soit de remplacer l'assemblage dans son ensemble, soit de remplacer les crayons défectueux à l'intérieur de l'assemblage, dans la piscine de stockage. In the case where a fuel assembly presents one or more defective rods, it is necessary either to replace the assembly as a whole, or to replace the defective rods inside the assembly, in the storage pool.

Le remplacement des crayons défectueux par des crayons neufs, dans les assemblages combustibles, à l'intérieur de la piscine de stockage permet de réutiliser pour le rechargement du coeur, les assemblages combustibles dans lesquels des fuites ont été détectées, dans le cas où ces assemblages ne sont pas encore parvenus en fin de vie. On évite ainsi des opérations longues et coûteuses de manutention, de transport et de remplacement d'assemblages combustibles, avant la fin de la période d'utilisation normale de ces assemblages dans le coeur du réacteur en fonctionnement. The replacement of defective rods by new rods, in fuel assemblies, inside the storage pool makes it possible to reuse for fueling the core, the fuel assemblies in which leaks have been detected, in the case where these assemblies have not yet reached the end of their life. This avoids long and costly operations of handling, transport and replacement of fuel assemblies, before the end of the period of normal use of these assemblies in the reactor core in operation.

Les assemblages combustibles sont placés dans le coeur, dans une disposition verticale, c'est-à-dire de manière que les faisceaux de crayons combustibles des assemblages aient une direction longitudinale disposée suivant la verticale et que l'assemblage repose, par l'intermédiaire de l'un de ses embouts, ou embout inférieur, sur la plaque inférieure de support du coeur. The fuel assemblies are placed in the core, in a vertical arrangement, that is to say so that the bundles of fuel rods of the assemblies have a longitudinal direction arranged in a vertical direction and that the assembly rests, via one of its end pieces, or lower end piece, on the lower core support plate.

Le second embout de l'assemblage, ou embout supérieur, comporte des dispositifs de maintien de l'assemblage qui peuvent être constitués par des ressorts sur lesquels vient reposer la plaque supérieure de coeur. The second end-piece of the assembly, or upper end-piece, comprises devices for holding the assembly which may consist of springs on which the upper core plate rests.

Lors du déchargement du coeur, les assemblages combustibles sont transportés dans la piscine de stockage et placés dans des conteneurs appelés alvéoles, dans leur position verticale correspondant à leur position normale de service. When the core is unloaded, the fuel assemblies are transported to the storage pool and placed in containers called cells, in their vertical position corresponding to their normal service position.

On connaît un procédé de réparation d'assemblages combustibles présentant des crayons défectueux qui consiste à retourner de 1800 chacun des assemblages sur lesquels on effectue un remplacement de crayons défectueux, de manière que l'embout inférieur de l'assemblage se trouve à sa partie supérieure. L'embout inférieur de l'assemblage qui est réalisé de manière à pouvoir être démonté est accessible depuis le niveau supérieur de la piscine, de sorte que son démontage puisse être réalisé à distance. Le démontage de l'embout inférieur de l'assemblage permet d'accéder à la partie d'extrémité des crayons combustibles, de sorte que les crayons défectueux qui ont été repérés à l'intérieur de l'assemblage peuvent être extraits, déposés dans une structure de stockage et remplacés par des crayons neufs qui sont introduits dans l'ossature de l'assemblage. There is known a method of repairing fuel assemblies having defective rods which consists in turning over 1800 each of the assemblies on which a defective rods replacement is carried out, so that the lower end of the assembly is at its upper part . The lower end of the assembly which is produced so that it can be dismantled is accessible from the upper level of the swimming pool, so that its dismantling can be carried out remotely. Disassembly of the lower end of the assembly allows access to the end portion of the fuel rods, so that the defective rods which have been identified inside the assembly can be removed, deposited in a storage structure and replaced by new pencils which are introduced into the framework of the assembly.

Ce procédé permet de faciliter les opérations nécessaires pour le remplacement des crayons défectueux et de simplifier la conception de l'assemblage, dans la mesure où l'embout inférieur peut être réalisé de manière plus simple sous forme démontable, par exemple grâce à des moyens d'assemblage vissés, que l'embout supérieur qui comporte les dispositifs de maintien de l'assemblage sous la plaque supérieure de coeur. This process makes it possible to facilitate the operations necessary for the replacement of defective rods and to simplify the design of the assembly, insofar as the lower end piece can be produced in a simpler manner in removable form, for example by means of 'screwed assembly, as the upper end piece which includes the devices for holding the assembly under the upper core plate.

Cependant, pour la mise en oeuvre de ce procédé de remplacement, il est nécessaire de retourner l'assemblage à l'intérieur de la piscine de stockage, ce qui présente des difficultés, dans la mesure où l'assemblage combustible présente une très grande longueur, par exemple de l'ordre de 4 mètres et qu'il est nécessaire d'effectuer les opérations de retournement avant le démontage, sous une hauteur d'eau assurant la protection biologique des opérateurs. However, for the implementation of this replacement process, it is necessary to return the assembly inside the storage pool, which presents difficulties, insofar as the fuel assembly has a very long length. , for example of the order of 4 meters and that it is necessary to carry out the inversion operations before dismantling, under a height of water ensuring the biological protection of the operators.

On a proposé d'effectuer l'ensemble des opérations de retournement, de démontage de l'embout et de remplacement des crayons combustibles, au niveau d'un poste d'intervention comportant un dispositif de retournement reposant sur le fond de la piscine. Le dispositif de retournement comporte un conteneur analogue à un alvéole de stockage d'un assemblage combustible monté rotatif autour d'un axe horizontal sur une structure fixe comportant un moyen d'entraînement en rotation de l'axe du conteneur. It has been proposed to carry out all of the inversion operations, disassembly of the nozzle and replacement of the fuel rods, at the level of an intervention station comprising a inversion device resting on the bottom of the swimming pool. The turning device comprises a container similar to a storage cell for a fuel assembly rotatably mounted about a horizontal axis on a fixed structure comprising a means for driving the axis of the container in rotation.

Pour effectuer une opération de remplacement de crayons défectueux sur un assemblage combustible, il est nécessaire de sortir l'assemblage combustible de son alvéole de stockage et de venir le placer à l'intérieur du conteneur du dispositif de retournement. To carry out an operation to replace defective rods on a fuel assembly, it is necessary to remove the fuel assembly from its storage cell and to place it inside the container of the turning device.

De telles opérations de manutention qui sont délicates à réaliser augmentent les temps d'intervention sur chacun des assemblages combustibles. Such handling operations which are difficult to carry out increase the intervention times on each of the fuel assemblies.

D'autre part, il est nécessaire de prévoir un poste fixe d'intervention reposant sur le fond de la piscine. On the other hand, it is necessary to provide a fixed intervention station resting on the bottom of the pool.

En outre, on connaît des alvéoles de stockage destinés à venir en appui, dans une position verticale, sur un support reposant sur le fond de la piscine et qui comportent des tourillons alignés de direction horizontale, au voisinage de leur partie médiane. L'alvéole renfermant un assemblage combustible peut être déplacé dans son ensemble jusqu'à un poste fixe de retournement comportant des moyens moteurs de retournement venant en prise avec les tourillons de alvéole. In addition, storage cells are known which are intended to come to bear, in a vertical position, on a support resting on the bottom of the pool and which have journals aligned in a horizontal direction, in the vicinity of their median part. The cell containing a fuel assembly can be moved as a whole to a fixed turning station comprising reversing motor means engaging the pins of the cell.

Un tel procédé nécessite une prise en charge et un transport de l'alvéole par un moyen de levage et de manutention et l'utilisation d'un dispositif de retournement placé en position fixe sur le fond de la piscine. Such a process requires taking over and transporting the cell by means of lifting and handling and the use of a turning device placed in a fixed position on the bottom of the pool.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de retournement d'un assemblage combustible disposé sous eau, à l'intérieur d'un alvéole de forme allongée placé en position verticale sur un support et comportant, en saillie sur sa surface latérale externe, deux tourillons horizontaux alignés, dans une position sensiblement équidistante des extrémités de l'alvéole, ce procédé permettant d'assurer le retournement d'un assemblage combustible, de manière à pouvoir démonter son embout inférieur, à l'intérieur même de l'alvéole et sans avoir à utiliser de dispositif de retournement à poste fixe placé sous une certaine hauteur d'eau. The object of the invention is therefore to propose a method of turning a fuel assembly disposed under water, inside an elongated cell placed in a vertical position on a support and comprising, projecting from its lateral surface external, two aligned horizontal trunnions, in a position substantially equidistant from the ends of the cell, this process making it possible to ensure the reversal of a fuel assembly, so as to be able to disassemble its lower nozzle, inside the same cell and without having to use a stationary turning device placed under a certain height of water.

Dans ce but - on fixe sur la surface latérale externe de l'alvéole, au moins deux pièces de butée en saillie vers l'extérieur, dans des positions situées de part et d'autre des tourillons, - on place une partie d'appui d'un ensemble de levage et de retournement constituant un palier rotatif à axe horizontal, sous les tourillons de l'alvéole, - on soulève l'alvéole au-dessus de son support, - on met en rotation autour d'un axe horizontal confondu avec l'axe du palier rotatif, un bras d'entraînement monté rotatif dans un plan vertical sur l'ensemble de levage et de retournement, dont l'une au moins des extrémités vient en contact avec l'une au moins des pièces de butée, de manière à faire tourner le bras et l'alvéole de 1800 et à retourner l'alvéole, - et on repose l'alvéole sur son support. For this purpose - at least two abutment pieces projecting outwards are fixed on the external lateral surface of the cell, in positions located on either side of the trunnions, - a support part is placed a lifting and turning assembly constituting a rotary bearing with a horizontal axis, under the trunnions of the cell, - the cell is lifted above its support, - it is rotated around a horizontal axis combined with the axis of the rotary bearing, a drive arm mounted to rotate in a vertical plane on the lifting and turning assembly, at least one of the ends of which comes into contact with at least one of the stop parts , so as to rotate the arm and the cell of 1800 and to return the cell, - and the cell is placed on its support.

L'invention est également relative à un dispositif de retournement d'un assemblage combustible disposé sous eau, suivant le procédé de l'invention. The invention also relates to a device for turning a fuel assembly disposed under water, according to the method of the invention.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de retournement d'un assemblage combustible pour un réacteur nucléaire à eau sous pression et sa mise en oeuvre, suivant le procédé de l'invention. In order to clearly understand the invention, a description will now be given, by way of nonlimiting example, with reference to the attached figures, of an embodiment of a device for turning over a fuel assembly for a nuclear reactor. pressurized water and its implementation, according to the method of the invention.

La figure 1 est une vue générale en élévation du dispositif de retournement en position de service pour le retournement d'un alvéole, à l'intérieur de la piscine de stockage des assemblages combustibles d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. FIG. 1 is a general elevation view of the turning device in the service position for turning a cell, inside the pool for storing the fuel assemblies of a pressurized water nuclear reactor.

La figure 2 est une vue en élévation et en coupe partielle de la partie inférieure du dispositif de retournement représenté sur la figure 1. FIG. 2 is a view in elevation and in partial section of the lower part of the turning device shown in FIG. 1.

La figure 3 est une vue latérale suivant 3 de la figure 2. FIG. 3 is a side view along line 3 in FIG. 2.

La figure 4 est une vue en élévation et en coupe partielle de la partie supérieure du dispositif représenté sur la figure 1. FIG. 4 is a view in elevation and in partial section of the upper part of the device shown in FIG. 1.

La figure 5 est une vue en élévation latérale suivant 5 de la figure 4. FIG. 5 is a side elevation view along line 5 in FIG. 4.

La figure 6 est une vue de dessus suivant 6 de la figure 4. FIG. 6 is a top view along 6 of FIG. 4.

Sur la figure 1, on voit un dispositif de retournement permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, pour le retournement d'un alvéole 1 renfermant un assemblage combustible présentant des crayons défectueux. In Figure 1, we see a turning device for implementing the method according to the invention, for the turning of a cell 1 containing a fuel assembly having defective rods.

L'alvéole 1 comporte un corps tubulaire dont la section transversale a la forme d'un carré et deux plaques de fermeture 2, 3 disposées aux extrémités respectivement inférieure et supérieure du corps tubulaire. The cell 1 comprises a tubular body whose cross section has the shape of a square and two closure plates 2, 3 arranged at the respectively lower and upper ends of the tubular body.

L'alvéole 1 délimite à sa partie interne un logement permettant de recevoir un assemblage combustible pour réacteur nucléaire à eau sous pression. Un tel assemblage présente une longueur légèrement supérieure à 4 mètres et une section carrée dont le côté a une dimension voisine de 20 cm. The cell 1 delimits at its internal part a housing making it possible to receive a fuel assembly for a pressurized water nuclear reactor. Such an assembly has a length slightly greater than 4 meters and a square section whose side has a dimension close to 20 cm.

Les plaques d'extrémité 2, 3 assurent la retenue de l'assemblage combustible disposé dans l'alvéole 1 placé dans une disposition verticale. Les plaques 2 et 3 comportent une ouverture à travers laquelle on peut accèder à l'embout correspondant de l'assemblage combustible, par exemple pour effectuer son démontage. The end plates 2, 3 ensure the retention of the fuel assembly arranged in the cell 1 placed in a vertical arrangement. The plates 2 and 3 have an opening through which the corresponding end piece of the fuel assembly can be accessed, for example to disassemble it.

Les plaques de fermeture 2, 3 portent chacune un dispositif de mise en place et de centrage respectivement 4, 5 comportant des doigts de centrage parallèles à la direction axiale de l'alvéole 1. Les dispositifs 4, 5 permettent de réaliser la mise en place d'un dispositif d'intervention sur l'embout de l'assemblage combustible situé au voisinage de l'extrémité correspondante de l'alvéole 1. The closure plates 2, 3 each carry a positioning and centering device respectively 4, 5 comprising centering fingers parallel to the axial direction of the cell 1. The devices 4, 5 allow the positioning to be carried out an intervention device on the nozzle of the fuel assembly located in the vicinity of the corresponding end of the cell 1.

L'alvéole 1 comporte, dans sa partie médiane, dans une position sensiblement équidistante de ses extrémités, deux tourillons 6, 6' de direction horizontale, alignés et en saillie par rapport à la surface extérieure de l'alvéole 1. The cell 1 comprises, in its middle part, in a position substantially equidistant from its ends, two pins 6, 6 ′ of horizontal direction, aligned and projecting with respect to the external surface of the cell 1.

Le dispositif de retournement permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention comporte une structure 8 en forme d'U réalisée sous la forme d'une charpente comportant deux branches parallèles 8a, 8b et une partie de jonction 8c. The turning device for implementing the method according to the invention comprises a U-shaped structure 8 made in the form of a frame comprising two parallel branches 8a, 8b and a junction part 8c.

Dans sa position de service, comme représenté sur la figure 1, la structure 8 est disposée de manière que ses branches 8a et 8b soient parallèles et sa partie de jonction 8c située à sa partie supérieure. In its operating position, as shown in FIG. 1, the structure 8 is arranged so that its branches 8a and 8b are parallel and its junction part 8c located at its upper part.

La partie de jonction 8c porte des colonnes de manutention 9, 9' permettant à un outil de levage et de manutention 10 de prendre en charge la structure 8, pour assurer son déplacement. The joining part 8c carries handling columns 9, 9 ′ allowing a lifting and handling tool 10 to take charge of the structure 8, to ensure its movement.

Le dispositif de levage et de manutention 10 peut être constitué par un outil de manutention des alvéoles et des assemblages combustibles à l'intérieur de la piscine de stockage. The lifting and handling device 10 can be constituted by a tool for handling the cells and the fuel assemblies inside the storage pool.

Sur la figure 1, on a représenté une partie du fond 12 et une partie du bord supérieur 13 de la piscine 11 de stockage des assemblages combustibles irradiés du réacteur nucléaire. In Figure 1, there is shown a portion of the bottom 12 and a portion of the upper edge 13 of the pool 11 for storing irradiated fuel assemblies of the nuclear reactor.

Sur le fond 12, reposent des supports tels que 14 permettant de recevoir chacun un alvéole 1 en position verticale. On the bottom 12, supports such as 14 allow each to receive a cell 1 in the vertical position.

Chacune des branches parallèles 8a, 8b de la structure 8 porte sur sa partie interne, un support, respectivement 15a, 15b, destiné à venir se placer sous un tourillon, respectivement 6, 6', de l'alvéole 1. Each of the parallel branches 8a, 8b of the structure 8 carries on its internal part, a support, respectively 15a, 15b, intended to be placed under a pin, respectively 6, 6 ', of the cell 1.

Les supports 15a, 15b comportent chacun un dispositif d'appui respectivement 16a, 16b sur lequel le tourillon correspondant 6 ou 6' de l'alvéole peut venir reposer, dans la position de service du dispositif de retournement. The supports 15a, 15b each comprise a support device respectively 16a, 16b on which the corresponding pin 6 or 6 'of the cell can come to rest, in the service position of the turning device.

Les dispositifs d'appui 16a, 16b constituent deux paliers alignés, de manière que l'alvéole 1 en appui sur ces dispositifs puisse être déplacé en rotation autour d'un axe horizontal 17 par rapport à la structure 8. The support devices 16a, 16b constitute two aligned bearings, so that the cell 1 bearing on these devices can be moved in rotation about a horizontal axis 17 relative to the structure 8.

La structure 8 porte également un bras d'entraînement en rotation 19 solidaire de l'axe 20 d'un vérin hydraulique rotatif 21 fixé sur la structure 8. The structure 8 also carries a rotation drive arm 19 integral with the axis 20 of a rotary hydraulic cylinder 21 fixed to the structure 8.

L'axe 20 du vérin rotatif est horizontal et le bras d'entraînement 19 est monté rotatif autour de l'axe des paliers 16a, 16b, dans un plan vertical, à l'intérieur des branches 8a, 8b de la structure 8.The axis 20 of the rotary actuator is horizontal and the drive arm 19 is mounted to rotate around the axis of the bearings 16a, 16b, in a vertical plane, inside the branches 8a, 8b of the structure 8.

Le bras 19 comporte des parties d'extrémité 19a et 19b susceptibles de venir en appui sur des pièces de butée respectivement 23a et 23b qui sont fixées sur le corps de l'alvéole 1, dans des positions symétriques, de part et d'autre des tourillons 6, 6'. The arm 19 has end portions 19a and 19b capable of coming to bear on abutment pieces 23a and 23b respectively which are fixed on the body of the cell 1, in symmetrical positions, on either side of the pins 6, 6 '.

Le vérin rotatif 21 est alimenté en fluide hydraulique par un groupe de commande hydraulique 24 disposé sur un chariot qui peut être déplacé sur le bord supérieur 13 de la piscine 11. The rotary actuator 21 is supplied with hydraulic fluid by a hydraulic control group 24 arranged on a carriage which can be moved on the upper edge 13 of the swimming pool 11.

L'alimentation du vérin 21 permet de faire tourner le bras 19, de 180C dans un sens ou dans l'autre, de manière à entraîner en rotation l'alvéole 1, par l'intermédiaire d'une partie d'extrémité 19a, 19b du bras 19 et de la pièce de butée correspondante 23a, 23b. The supply of the jack 21 makes it possible to rotate the arm 19, by 180C in one direction or the other, so as to rotate the cell 1, by means of an end part 19a, 19b of the arm 19 and of the corresponding stop piece 23a, 23b.

En se reportant aux figures 2 et 3, on voit la partie inférieure de la structure 8, dont les branches 8a, 8b sont constituées par des colonnes 28 reliées entre elles par des entretoises 27. Referring to FIGS. 2 and 3, we can see the lower part of the structure 8, the branches 8a, 8b of which consist of columns 28 connected together by spacers 27.

Chacune des branches 8a, 8b comporte quatre colonnes 28 et présente une section en forme de rectangle, comme il est visible sur la figure 6. Each of the branches 8a, 8b has four columns 28 and has a section in the shape of a rectangle, as can be seen in FIG. 6.

Au voisinage de sa partie inférieure, la branche 8a porte un support 26 fixé par soudure entre les colonnes 28. In the vicinity of its lower part, the branch 8a carries a support 26 fixed by welding between the columns 28.

Le support 26 comporte une partie interne 27 de forme annulaire dans laquelle est monté rotatif autour de son axe 31, par l'intermédiaire de paliers 29, un tambour 30. Le corps du vérin rotatif 21 est fixé sur le tambour 30, dans une disposition coaxiale, c'est-à- dire de manière que l'axe de rotation du vérin soit confondu avec l'axe 31 du tambour 30. The support 26 comprises an internal part 27 of annular shape in which is rotatably mounted around its axis 31, by means of bearings 29, a drum 30. The body of the rotary actuator 21 is fixed on the drum 30, in an arrangement coaxial, that is to say so that the axis of rotation of the jack coincides with the axis 31 of the drum 30.

Le support 26 porte un dispositif 33 de verrouillage et d'immobilisation en rotation du tambour 30. The support 26 carries a device 33 for locking and immobilizing the drum 30 in rotation.

Le dispositif 33 comporte un doigt de verrouillage 34 qui peut être déplacé dans la direction verticale grâce à un écrou 35 qui peut être manoeuvré depuis le bord de la piscine, par une perche de déverrouillage 36 représentée sur la figure 1.The device 33 comprises a locking finger 34 which can be moved in the vertical direction by means of a nut 35 which can be operated from the edge of the swimming pool, by an unlocking pole 36 shown in FIG. 1.

Le dispositif 33 comporte de plus un moyen de guidage 37 évasé vers le haut permettant de faciliter la mise en place de l'extrémité de la perche de déverrouillage 36 constituant une clé de vissage et de dévissage, sur l'écrou 35. The device 33 further comprises a guide means 37 flared upwards making it possible to facilitate the positioning of the end of the unlocking pole 36 constituting a screwing and unscrewing key, on the nut 35.

Lorsque le doigt 34 est dans sa position de verrouillage, comme représenté sur la figure 2, le tambour 30 est immobilisé en rotation par rapport au support 26, 27, si bien que le corps du vérin 21 est immobilisé par rapport au support 26 et à la structure 8. When the finger 34 is in its locked position, as shown in FIG. 2, the drum 30 is immobilized in rotation relative to the support 26, 27, so that the body of the jack 21 is immobilized relative to the support 26 and at structure 8.

Le vérin 21 peut alors réaliser la mise en rotation dans un sens ou dans l'autre du bras 19 solidaire de son axe 20. The jack 21 can then rotate in one direction or the other of the arm 19 secured to its axis 20.

Le dispositif d'appui 15a, 16a du tourillon 6 est fixé sur la branche 8a de la structure 8 par l'intermédiaire du support 26. Le dispositif d'appui 15b, 16b du tourillon 6' est fixé directement sur la colonne 8b de la structure 8. The support device 15a, 16a of the pin 6 is fixed on the branch 8a of the structure 8 via the support 26. The support device 15b, 16b of the pin 6 'is fixed directly on the column 8b of the structure 8.

Les dispositifs d'appui 16a et 16b sont constitués chacun par deux galets 36 et 36' montés rotatifs autour d'axes horizontaux sur le socle correspondant 15a, 15b. The support devices 16a and 16b each consist of two rollers 36 and 36 'rotatably mounted around horizontal axes on the corresponding base 15a, 15b.

Les deux galets 36 et 36' sont placés dans une position symétrique par rapport à l'axe 31 du tambour 30 et du vérin rotatif 21, de manière que le tourillon correspondant 6 ou 6' de l'alvéole 1 en appui sur les galets porteurs 36 et 36' présente l'axe 31 comme axe de rotation. The two rollers 36 and 36 'are placed in a symmetrical position relative to the axis 31 of the drum 30 and the rotary actuator 21, so that the corresponding pin 6 or 6' of the cell 1 rests on the carrier rollers 36 and 36 'presents the axis 31 as the axis of rotation.

Les branches 8a et 8b de la structure 8 portent également deux rampes de guidage verticales 38a et 38b destinées à coopérer avec les tourillons 6 et 6' respectivement, lors de la mise en place des dispositifs d'appui 16a, 16b sous les tourillons, comme il sera expliqué plus loin. The branches 8a and 8b of the structure 8 also carry two vertical guide ramps 38a and 38b intended to cooperate with the pins 6 and 6 'respectively, during the positioning of the support devices 16a, 16b under the pins, as it will be explained later.

Les pièces de butée 23a et 23b sont fixées sur la paroi extérieure de l'alvéole 1 par l'intermédiaire de vis, dans des positions symétriques par rapport à l'axe horizontal commun aux tourillons 6 et 6'. The abutment pieces 23a and 23b are fixed to the outer wall of the cell 1 by means of screws, in symmetrical positions relative to the horizontal axis common to the pins 6 and 6 '.

Comme il est visible sur les figures 4, 5 et 6, la partie supérieure de jonction 8c entre les colonnes 8a et 8b de la structure 8 est constituée par des barres rondes 40 fixées à l'extrémité des colonnes 28 et maintenues par des entretoises 41. As can be seen in FIGS. 4, 5 and 6, the upper junction part 8c between the columns 8a and 8b of the structure 8 is formed by round bars 40 fixed to the end of the columns 28 and held by spacers 41 .

Les colonnes de manutention 9 et 9' sont montées sur des dispositifs de support et de réglage 42 et 42' fixés sur la partie de jonction 8c de la structure 8. Les dispositifs de support et de réglage 42, 42' permettent de déplacer les colonnes de manutention 9 et 9' dans la direction transversale de la structure 8, grâce à des vis qui peuvent être actionnées depuis le bord supérieur 13 de la piscine 11. The handling columns 9 and 9 'are mounted on support and adjustment devices 42 and 42' fixed on the junction part 8c of the structure 8. The support and adjustment devices 42, 42 'allow the columns to be moved handling 9 and 9 ′ in the transverse direction of the structure 8, by means of screws which can be actuated from the upper edge 13 of the swimming pool 11.

L'entraxe des colonnes de manutention 9 et 9' est réglé pour assurer la prise en charge de la structure 8 par l'outil de manutention 10, de manière que la structure 8 suspendue à l'outil 10 soit parfaitement verticale. The distance between the handling columns 9 and 9 ′ is adjusted to ensure that the structure 8 is taken over by the handling tool 10, so that the structure 8 suspended from the tool 10 is perfectly vertical.

On va maintenant décrire une opération de retournement d'un assemblage combustible disposé dans un alvéole 1 reposant, à l'instant initial, sur un support tel que le support 14 visible sur la figure 1. We will now describe an operation of turning a fuel assembly disposed in a cell 1 resting, at the initial time, on a support such as the support 14 visible in FIG. 1.

L'alvéole est équipé de pièces de butée 23a et 23b disposées symétriquement de part et d'autre des tourillons 6, 6' placés à la partie médiane de l'alvéole. Les pièces 23a et 23b peuvent être placées préalablement sur l'alvéole ou-montées sous eau avant qu'on effectue l'opération de retournement. The cell is equipped with abutment pieces 23a and 23b arranged symmetrically on either side of the pins 6, 6 'placed at the middle part of the cell. The pieces 23a and 23b can be placed beforehand on the cell or mounted under water before the inversion operation is carried out.

Le palonnier de retournement de l'alvéole constitué par la structure 8 et les éléments portés par cette structure est amené par l'outil de manutention 10, à l'intérieur de la piscine de stockage, dans une position latérale par rapport à l'alvéole 1 reposant sur son support, de telle façon que les ensembles d'appui 15a, 16a, 15b, 16b soient disposés à un niveau légèrement inférieur au niveau des tourillons 6, 6' de l'alvéole 1. The lifter for turning the cell constituted by the structure 8 and the elements carried by this structure is brought by the handling tool 10, inside the storage pool, in a lateral position relative to the cell. 1 resting on its support, so that the support assemblies 15a, 16a, 15b, 16b are arranged at a level slightly lower than the level of the pins 6, 6 ′ of the cell 1.

La structure 8 est déplacée latéralement par rapport à l'alvéole de manière à venir placer les galets 36, 36' des ensembles d'appui 16a et 16b à la verticale et en-dessous des tourillons 6, 6'. Les tourillons 6 et 6' se trouvent alors à proximité de la partie supérieure d'une rampe telle que 45 portée par chacun des éléments de guidage 38a et 38b. La partie supérieure des rampes 45 comporte une partie rabattue vers l'intérieur assurant le maintien des tourillons au début de l'engagement de la structure 8 du palonnier, sur l'alvéole 1. The structure 8 is moved laterally with respect to the cell so as to place the rollers 36, 36 'of the support assemblies 16a and 16b vertically and below the pins 6, 6'. The pins 6 and 6 'are then located near the upper part of a ramp such as 45 carried by each of the guide elements 38a and 38b. The upper part of the ramps 45 has a part folded inwards ensuring the retention of the pins at the start of the engagement of the structure 8 of the lifter, on the cell 1.

Les tourillons 6 et 6' sont ensuite guidés par les rampes 45 des éléments de guidage 38a et 38b, pendant un déplacement vertical du palonnier de la structure 8 se poursuivant jusqu'au moment où les tourillons 6, 6' viennent reposer sur les galets 36, 36' des éléments d'appui correspondants 16a, 16b. The pins 6 and 6 'are then guided by the ramps 45 of the guide elements 38a and 38b, during a vertical movement of the cross beam of the structure 8 continuing until the pins 6, 6' come to rest on the rollers 36 , 36 'of the corresponding support elements 16a, 16b.

L'outil 10 est alors utilisé pour soulever l'alvéole 1 supporté par le palonnier par l'intermédiaire des tourillons 6 et 6', à une certaine distance verticale au-dessus du support 14 reposant sur le fond 12 de la piscine 11, comme représenté sur la figure 1. The tool 10 is then used to lift the cell 1 supported by the lifter via the pins 6 and 6 ', at a certain vertical distance above the support 14 resting on the bottom 12 of the pool 11, as shown in Figure 1.

Le vérin rotatif 21 est alors alimenté de manière à faire tourner le bras 19 de 180", autour de l'axe horizontal 31. Le dispositif de blocage en rotation 33 est dans sa position verrouillée, le doigt de blocage 34 se trouvant engagé dans la paroi du tambour 30. The rotary actuator 21 is then supplied so as to rotate the arm 19 by 180 ", about the horizontal axis 31. The rotation locking device 33 is in its locked position, the locking finger 34 being engaged in the drum wall 30.

Le déplacement en rotation du bras d'entraînement 19 est commandé depuis le bord de la piscine, grâce au poste de commande et d'alimentation hydraulique 24, par l'intermédiaire de conduits souples. The rotational movement of the drive arm 19 is controlled from the edge of the pool, thanks to the control and hydraulic supply station 24, by means of flexible conduits.

Le bras 19 vient en contact, par l'intermé diaire de sa partie d'extrémité 19a ou 19b, avec la pièce d'appui correspondante 23a ou 23b. The arm 19 comes into contact, via its end portion 19a or 19b, with the corresponding support piece 23a or 23b.

Le déplacement en rotation du bras 19 se fait à vitesse lente, de manière à éviter toute vibration de l'alvéole 1 et de l'assemblage combustible contenu dans cet alvéole. The movement in rotation of the arm 19 takes place at slow speed, so as to avoid any vibration of the cell 1 and of the fuel assembly contained in this cell.

En fin de déplacement en rotation du bras 19 et de l'alvéole 1, l'extrémité du bras 19 voisine de la partie 19b vient en appui sur une butée réglable 46 portée par la structure 8. At the end of the rotational movement of the arm 19 and of the socket 1, the end of the arm 19 near the part 19b comes to bear on an adjustable stop 46 carried by the structure 8.

L'extrémité de l'alvéole 1 dans lequel se trouve l'embout inférieur de l'assemblage est en position haute à l'intérieur de la structure 8. The end of the cell 1 in which the lower end of the assembly is located is in the high position inside the structure 8.

On peut alors venir placer sur le dispositif de mise en place et de centrage 5, un outil de démontage de l'embout inférieur, avant ou après avoir replacé l'alvéole 1 sur son support 14. It is then possible to place on the positioning and centering device 5, a tool for dismantling the lower end piece, before or after replacing the cell 1 on its support 14.

Les opérations de remplacement des crayons défectueux de l'assemblage peuvent être effectuées, par l'extrémité supérieure de l'assemblage, après enlèvement de l'embout inférieur, comme dans la technique connue. The operations of replacing the defective rods of the assembly can be carried out, by the upper end of the assembly, after removal of the lower end piece, as in the known technique.

Dans le cas où le vérin rotatif 21 serait défaillant, on utilise l'outil disposé à l'extrémité de la perche d'intervention 36 pour réaliser le déverrouillage du doigt 34 du dispositif 33. Le doigt 34 est déplacé dans sa direction verticale, de manière que son extrémité se trouve désengagée de l'ouverture du tambour 30. Le tambour 30 est ainsi déverrouillé en rotation et l'on peut effectuer le retournement de l'alvéole de manière manuelle, en exerçant une poussée sur l'une de ses extrémités par l'intermédiaire d'une perche manoeuvrée depuis le bord supérieur de la piscine. In the event that the rotary actuator 21 is faulty, the tool placed at the end of the intervention pole 36 is used to unlock the finger 34 of the device 33. The finger 34 is moved in its vertical direction, from so that its end is disengaged from the opening of the drum 30. The drum 30 is thus unlocked in rotation and it is possible to invert the cell manually, by exerting a push on one of its ends via a pole operated from the upper edge of the pool.

Lors de sa rotation, l'alvéole qui est en appui par les pièces de butée 23a, 23b sur les extrémités du bras 19 entraîne la mise en rotation du bras 19 solidaire de l'axe 20 du vérin rotatif 21. L'axe 20 qui est bloqué à l'intérieur du corps de vérin 21 entraîne la mise en rotation du corps de vérin et du tambour 30 qui se déplace en rotation autour de l'axe 31 des paliers 29. During its rotation, the cell which is supported by the abutment parts 23a, 23b on the ends of the arm 19 causes the arm 19 to rotate in rotation with the axis 20 of the rotary actuator 21. The axis 20 which is locked inside the jack body 21 causes the jack body and the drum 30 to rotate, which moves in rotation about the axis 31 of the bearings 29.

Dans toutes ses positions successives, l'alvéole se trouve en appui sur les extrémités du bras 19 qui assure son maintien. In all its successive positions, the cell is in abutment on the ends of the arm 19 which ensures its maintenance.

Le procédé et le dispositif de retournement d'un assemblage combustible à l'intérieur d'un alvéole qui viennent d'être décrits permettent d'effectuer le retournement, de manière très simple et très rapide, sans utiliser de dispositif de retournement à poste fixe placé sur le fond de la piscine. The method and the device for turning over a fuel assembly inside a cell which have just been described make it possible to carry out the turning, in a very simple and very rapid manner, without using a turning device with a fixed station. placed on the bottom of the pool.

Le palonnier de retournement se trouve de nouveau libre pour effectuer le retournement d'un second alvéole contenant un assemblage combustible présentant des crayons défectueux. The turning rudder is again free to effect the turning of a second cell containing a fuel assembly having defective rods.

Les opérations de retournement d'un assemblage combustible peuvent être effectuées sans extraire l'assemblage combustible de son alvéole, ce qui diminue les risques de détérioration de l'assemblage combustible et le temps d'intervention sur cet assemblage. The operations of turning over a fuel assembly can be carried out without extracting the fuel assembly from its cell, which reduces the risk of deterioration of the fuel assembly and the intervention time on this assembly.

Le dispositif suivant l'invention peut d'autre part effectuer successivement le retournement de tous les assemblages combustibles disposés dans des alvéoles présentant des crayons défectueux. The device according to the invention can on the other hand carry out successively the inversion of all the fuel assemblies arranged in cells having defective rods.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. The invention is not limited to the embodiment which has been described.

C'est ainsi que la structure 8 en forme d'U inversé peut être réalisée d'une manière différente de celle qui a été décrite. Cette structure peut être transportée par un outil de levage et de manutention de type quelconque tel qu'un palan suspendu à un pont roulant se déplaçant au-dessus de la piscine de stockage du combustible. Thus, the structure 8 in the form of an inverted U can be produced in a manner different from that which has been described. This structure can be transported by a lifting and handling tool of any type, such as a hoist suspended from an overhead crane moving above the fuel storage pool.

Le bras d'entraînement en rotation de l'alvéole peut présenter une forme différente de celle qui a été décrite et être relié à un dispositif moteur de mise en rotation différent d'un vérin hydraulique. The rotational drive arm of the cell may have a different shape from that which has been described and be connected to a motor device for rotating different from a hydraulic cylinder.

De même, les éléments d'appui des tourillons de l'alvéole constituant un palier à axe horizontal peuvent également être réalisés sous une forme différente de galets à axe horizontal disposés par paire sur un support commun. Similarly, the bearing elements of the trunnions of the cell constituting a bearing with a horizontal axis can also be produced in a different form of rollers with a horizontal axis arranged in pairs on a common support.

Les différentes opérations nécessaires pour le retournement de l'alvéole et en particulier la prise en charge des tourillons de l'alvéole par les éléments d'appui peuvent être contrôlées à distance par un dispositif de visualisation tel qu'une caméra vidéo reliée au poste de commande 24 situé au bord de la piscine. The various operations necessary for the inversion of the cell and in particular the support of the pins of the cell by the support elements can be controlled remotely by a display device such as a video camera connected to the control 24 located by the pool.

L'invention s'applique dans tous les cas où il est nécessaire de retourner des assemblages combustibles irradiés d'un réacteur refroidi à l'eau disposés dans des alvéoles de stockage, à l'intérieur de la piscine du combustible du réacteur. The invention applies in all cases where it is necessary to return irradiated fuel assemblies of a water-cooled reactor arranged in storage cells, inside the reactor fuel pool.

Claims

1.- Method for inverting a fuel assembly placed under water, inside an elongated cell (1) placed in a vertical position on a support (14) and comprising, projecting from its external lateral surface, two horizontal pins (6, 6 ') aligned, in a position substantially equidistant from the ends of the cell (1), characterized by the fact that - on the external lateral surface of the cell (1), is fixed to the at least two abutment pieces projecting outwards (23a, 23b) in positions located on either side of the pins (6, 6 '), - that a support part (15a, 16a, 15b, 16b) of a lifting and turning lifter, constituting a rotary bearing with horizontal axis (31), under the pins (6, 6 ′) of the cell (1), - that the cell is raised (1) above its support (14), - which is rotated about a horizontal axis (31) coincident with the axis of the rotary bearing, a drive arm (19) mounted rot atif in a vertical plane on the lifting and turning lifter, at least one of the ends (19a, 19b) coming into contact with at least one of the abutment pieces (23a, 23b), so as to make turn the arm (19) and the socket (1) by 180 and turn the socket (1), - and put the socket (1) on its support (14).

2.- Method according to claim 1, characterized in that the lifting and turning spreader (8, 10) is moved from the upper edge (13) of a fuel storage pool of a nuclear reactor in which are arranged cells (1) each containing a fuel assembly, so as to carry out successively, for each of the cells (1) in which is placed a defective fuel assembly, the establishment of the support part (15a, 16a, 15b, 16b) of the lifter under the corresponding pins (6, 6 ') of the cell, lifting the cell above its support (14) and removing the cell (1) on its support ( 14), after turning over.

3.- A reversal method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the arm (19) is rotated about a horizontal axis (31) by means of a motor device (21) carried by the lifting beam (8, 10) for lifting and turning.

4.- Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that one rotates the cell (1) and the drive arm (19) manually, from the upper edge (13 ) of the spent fuel storage pool (11) of a nuclear reactor.

5.- Device for turning over a fuel assembly arranged under water in a vertical position, so as to place its lower nozzle in the upper position, the assembly being placed in its normal service position, inside a cell. (1) resting on the bottom (12) of the swimming pool (11) for storing irradiated assemblies of a nuclear reactor, characterized in that it is constituted by a lifting beam comprising - a U-shaped structure comprising two parallel columns (8a, 8b) and a junction part (8c) between the parallel columns, a tool (10) for lifting and handling the structure controlled from the upper level (13) of the fuel pool, - two supports support (15a, 16a, 15b, 16b) carried respectively by the branches (8a, 8b) of the structure and directed inwards, so as to constitute two support bearings with axes aligned for two pins (6, 6 ') aligned horizontally arranged in projection on the external lateral surface of the cell (1), - a drive arm (19) rotatably mounted in a vertical plane on the structure (8), around an axis coincident with the axis of the bearings of support, between the branches (8a, 8b) of this structure, comprising two end parts (19a, l9b) capable of coming to bear on abutment parts (23a, 23b) integral with the external wall of the cell ( 1), on either side of the pins (6, 6 ′), - a motor device (21) fixed to the structure (8) and comprising a horizontal axis (20) integral in rotation with the arm (19), - and a control and supply device (24) of the motor means (21) from the upper edge (13) of the swimming pool (11).

6.- Device according to claim 5, characterized in that the support devices (15a, 15b, (16a, 16b) each comprise two rollers (36, 36 ') rotatably mounted on the supports (15a, 15b) integral of the structure (8), by means of horizontal axes.

7.- Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the motor device (21) consists of a rotary actuator whose axis (20) is integral with the arm (19) and whose body is integral with a drum (30) coaxial with the axis of rotation (31) of the jack (21), mounted so as to rotate about its axis (31) on the structure (8), the device further comprising means (33) locking and unlocking ensuring the locking in rotation of the drum (30) to allow the rotation of the arm (19) under the effect of the jack (21) or, on the contrary, the unlocking of the drum (30), so as to allow it to rotate under the effect of the manual rotation of the cell (1) driving the arm (19), the cylinder body (21) and the drum (30) in rotation about their common axis (31).

8.- Device according to claim 7, characterized in that the locking and unlocking device (33) of the drum (30) is constituted by a locking finger (34) operable at a distance by a nut (35) and to a tool attached to the end of a pole (36), for engaging or disengaging the finger (34), from an opening in the side wall of the drum (30).

9.- Device according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it further comprises two guide elements (38a, 38b) intended to cooperate with the pins (6, 6 ') of the cell (1), comprising guide means (45) of vertical direction, fixed on the branches (8a, 8b) of the structure (8), inside the latter, intended to cooperate with the two pins (6 , 6 ') of the cell, during the establishment of the support device (16a, 16b) under the corresponding pins (6, 6').

10.- Device according to any one of claims 5 to 9, characterized in that the lifting columns (9, 9 ') intended to cooperate with the handling and lifting tool (10) are fixed on the part junction (8c) of the structure (8) in vertical arrangements and adjustable in the transverse direction of the structure (8) by means of adjustable supports (42, 42 ').