FR2676140A1 - Device for inserting an irradiation capsule into a cage (basket) integral with the internals of nuclear reactors - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif d'insertion d'une capsule d'irradiation dans un panier solidaire des équipements internes d'un réacteur nucléaire. The invention relates to a device for inserting an irradiation capsule into a basket integral with the internal equipment of a nuclear reactor.
Pendant toute la durée d'utilisation des réacteurs nucléaires, cette durée pouvant être très importante, il est nécessaire de contrôler le comportement du matériau constituant la cuve dans laquelle est place le coeur du réacteur et de vérifier à des intervalles de temps déterminés que ce matériau possède toujours les caractéristiques mécaniques satisfaisantes, malgré les doses d'irradiation reçues au cours d'utilisations de longue durée. During the entire period of use of the nuclear reactors, this period being able to be very important, it is necessary to control the behavior of the material constituting the vessel in which the reactor core is placed and to verify at determined time intervals that this material still has satisfactory mechanical characteristics, despite the radiation doses received during long-term use.
I1 est nécessaire pour cela d'effectuer des essais mécaniques sur des échantillons ou éprouvettes en acier de la même nuance que celle constituant la cuve du réacteur, après que ces éprouvettes aient subi des irradiations comparables à celles qu'a subi la cuve pendant le même intervalle de temps. Ces essais sont effectués au moment du rechargement du réacteur en combustible, c'est à--dire approximativement tous les cinq ans, et au moment de l'inspection générale du réacteur, c'est-à-dire environ tous les dix ans. For this it is necessary to carry out mechanical tests on steel samples or test pieces of the same grade as that constituting the reactor vessel, after these specimens have undergone irradiations comparable to those which the vessel underwent during the same time interval. These tests are carried out at the time of the refueling of the reactor, that is to say approximately every five years, and at the time of the general inspection of the reactor, that is to say approximately every ten years.
On dispose, dans des paniers soudes contre l'écran thermique entourant le coeur du réacteur et constituant une partie de ses équipements internes, des capsules d'irradiation constituées par un tube dont la partie supérieure comporte un embout pour la manutention des capsules et la fixation du tube dans les paniers, contenant des éprouvettes en un acier identique à celui de la cuve du réacteur, destinées à des essais mécaniques tels que des essais de traction ou de resilience. Irradiation capsules consisting of a tube, the upper part of which has a nozzle for handling the capsules and fixing them, are placed in welded baskets against the heat shield surrounding the reactor core and constituting part of its internal equipment. of the tube in the baskets, containing test pieces of steel identical to that of the reactor vessel, intended for mechanical tests such as tensile or resilience tests.
A l'occasion du rechargement en combustible ou de l'inspection du réacteur, on retire certaines des capsules d'irradiation, afin d'en extraire les échantillons ou éprouvettes qu'elles contiennent et de réaliser les essais mécaniques pour lesquels ces échantillons ou éprouvettes ont été prévus. On peut ainsi contrôler l'évolution du matériau de la cuve du réacteur. When refueling or inspecting the reactor, some of the irradiation capsules are removed in order to extract the samples or test pieces they contain and to carry out the mechanical tests for which these samples or test pieces have been planned. It is thus possible to control the evolution of the material of the reactor vessel.
Les capsules d'irradiation qui ont été extraites des paniers solidaires des internes ou d'autres capsules de caractéristiques identiques renfermant des echantillons de métal à irradier peuvent être replacées dans les paniers, avant le redémarrage du réacteur. The irradiation capsules which have been extracted from the baskets integral with the interns or from other capsules of identical characteristics containing samples of metal to be irradiated can be replaced in the baskets, before restarting the reactor.
Il peut être également nécessaire d'effectuer des permutations sur les capsules d'irradiation disposées dans des paniers répartis autour de l'écran thermique du réacteur, afin que ces capsules subissent, au cours du temps, des irradiations comparables. It may also be necessary to carry out permutations on the irradiation capsules arranged in baskets distributed around the thermal screen of the reactor, so that these capsules undergo, over time, comparable irradiations.
Pour effectuer les manutentions et permutations des capsules d'irradiation, on utilise des outillages qui peuvent être déplacés et mis en oeuvre depuis un poste de travail situé au-dessus du niveau de la piscine du réacteur. L'extraction et l'insertion des capsules d'irradiation dans les paniers correspondants solidaires des équipements internes du réacteur peuvent être effectuées à l'intérieur de la cuve dans laquelle les équipements internes sont restés dans leur position de service ou, sur les équipements internes inférieurs disposés sur un stand de stockage dans la piscine du réacteur. To carry out the handling and permutations of the irradiation capsules, tools are used which can be moved and implemented from a work station located above the level of the reactor pool. The extraction and insertion of the irradiation capsules into the corresponding baskets secured to the internal equipment of the reactor can be carried out inside the tank in which the internal equipment has remained in its operating position or, on the internal equipment lower placed on a storage stand in the reactor pool.
Dans tous les cas, on effectue ces opérations sous une grande hauteur d'eau, après ouverture de la cuve et remplissage de la piscine du réacteur. In all cases, these operations are carried out under a large height of water, after opening the tank and filling the reactor pool.
On connaît des outils de manutention qui sont constitués par des perches de grande longueur comportant à leur extrémité inférieure une pince de préhension des capsules à doigts pivotants qui peut être commandée depuis le poste de travail. Handling tools are known which consist of very long poles comprising at their lower end a gripper for gripping capsules with pivoting fingers which can be controlled from the work station.
On a décrit dans le brevet français 2.417.828, un outillage comportant à la fois une pince de manutention à doigts pivotants et des moyens d'insertion par poussée des capsules, dans leur logement à l'intérieur des paniers. French patent 2,417,828 has described a tool comprising both a gripper with pivoting fingers and means for pushing the capsules into their housing inside the baskets.
Les capsules d'irradiation comportent à leur partie supérieure une tulipe creuse constituée de plusieurs segments flexibles, par l'intermédiaire de laquelle on réalise la manutention et l'insertion de la capsule. The irradiation capsules have at their upper part a hollow tulip made up of several flexible segments, by means of which the capsule is handled and inserted.
L'insertion de la capsule est réalisée par encliquetage des segments de la tulipe dans un logement situé à la partie supérieure du panier, l'engagement et l'encliquetage des segments de la tulipe étant assurés par poussée sur la capsule d'irradiation dans la direction axiale. Le dispositif selon le FR-A-2.417.828 permet d'exercer une poussée sur le fond de la tulipe, par l'intermédiaire d'un tube de manoeuvre portant les doigts pivotants de manutention. La poussée est exercée par un vérin et les efforts correspondants sont repris par des griffes montées pivotantes sur la chambre du vérin et destinées à coopérer avec une partie des équipements internes du réacteur. The capsule is inserted by snapping on the tulip segments into a housing located at the top of the basket, the engagement and snap-on of the tulip segments being ensured by pushing on the irradiation capsule in the axial direction. The device according to FR-A-2,417,828 makes it possible to exert a thrust on the bottom of the tulip, by means of an operating tube carrying the pivoting handling fingers. The thrust is exerted by a jack and the corresponding forces are taken up by claws pivotally mounted on the chamber of the jack and intended to cooperate with part of the internal equipment of the reactor.
Un tel dispositif qui permet de réaliser toutes les opérations de manutention et de permutation sur les capsules d'irradiation présente une structure relativement complexe et nécessite l'utilisation d'un moyen moteur constitué par un vérin. Such a device which makes it possible to carry out all the handling and permutation operations on the irradiation capsules has a relatively complex structure and requires the use of a motor means constituted by a jack.
Dans le cadre de l'exploitation courante de réacteurs nucléaires, il peut être nécessaire de disposer d'un outillage simple à fonctionnement entièrement manuel qui permette de réaliser l'insertion des capsules d'irradiation, après que ces capsules aient été introduites dans les paniers par un outil de manutention à doigts pivotants. As part of the current operation of nuclear reactors, it may be necessary to have a simple tool with fully manual operation which allows the insertion of irradiation capsules, after these capsules have been introduced into the baskets by a handling tool with pivoting fingers.
On ne connaissait pas jusqu'ici un tel outil d'insertion de structure simple et à fonctionnement entièrement manuel. Until now, such a simple structure insertion tool with entirely manual operation has not been known.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'insertion d'une capsule d'irradiation dans un panier solidaire des équipements internes -d'un réacteur nucléaire placés sous eau dans une piscine, qui soit d'une structure simple ' et d'un fonctionnement entièrement manuel. The object of the invention is therefore to propose a device for inserting an irradiation capsule into a basket secured to the internal equipment - of a nuclear reactor placed under water in a swimming pool, which is of a simple structure. and fully manual operation.
Dans ce but, le dispositif d'insertion suivant l'invention comporte - un mât support allongé comportant une anse de manutention à l'une de ses extrémités, un moyen de positionnement par rapport au panier à son autre extrémité et des moyens de guidage répartis suivant sa longueur entre l'anse de manutention et le moyen de positionnement, - un élément de support et de maintien relié au mât support dans une position intermédiaire entre ses extrémités, destiné à venir reposer sur la partie supérieure des équipements internes, dans la position de service du mât support, dans laquelle le mât support est vertical, sa partie supérieure comportant l'anse de manutention étant au-dessus du niveau de la piscine et sa partie inférieure comportant le moyen de positionnement au niveau du panier d'irradiation, - une perche de serrage montée sur le mât support dans une direction parallèle à l'axe du mât support et le long de sa partie supérieure au moins, mobile en rotation autour de son axe et en translation dans la direction axiale, à l'intérieur d'un ensemble de moyens de guidage, comportant des éléments d'entraînement à section polygonale à son extrémité supérieure et à son extrémité inférieure, - un ensemble à vis et écrou dont l'axe de vissage est parallèle à l'axe du mât support, l'écrou étant fixé sur le mât support et la vis montée rotative dans l'écrou, dans le prolongement axial de la perche de serrage et comportant un logement ayant une section polygonale correspondant à la section de l'élément d'extrémité inférieure de la perche de serrage, - et une perche de poussée montée mobile en translation et immobilisée en rotation par rapport au mât support, dans un second ensemble de moyens de guidage du mât support, dans une direction parallèle au mât support et dans le prolongement de la perche de serrage, reliée en translation à la vis située dans son prolongement axial et libre en rotation par rapport à la vis, comportant une partie d'extrémité opposée à la vis destinée à venir en appui sur la capsule pour exercer une poussée, lorsque la vis est mise en rotation par l'intermédiaire de la perche de serrage introduite dans le logement de la vis. To this end, the insertion device according to the invention comprises - an elongated support mast comprising a handling handle at one of its ends, a positioning means relative to the basket at its other end and distributed guide means along its length between the handling handle and the positioning means, - a support and holding element connected to the support mast in an intermediate position between its ends, intended to come to rest on the upper part of the internal equipment, in the position of the support mast service, in which the support mast is vertical, its upper part comprising the handling handle being above the level of the swimming pool and its lower part comprising the positioning means at the level of the irradiation basket, - a clamping pole mounted on the support mast in a direction parallel to the axis of the support mast and along at least its upper part, movable in rotation around its axis and in translation in the axial direction, inside a set of guide means, comprising drive elements of polygonal section at its upper end and at its lower end, - a screw assembly and nut whose screwing axis is parallel to the axis of the support mast, the nut being fixed on the support mast and the screw rotatably mounted in the nut, in the axial extension of the clamping rod and comprising a housing having a polygonal section corresponding to the section of the lower end element of the clamping pole, - and a thrust pole mounted movable in translation and immobilized in rotation relative to the support mast, in a second set of guide means of the support mast, in a direction parallel to the support mast and in the extension of the clamping rod, connected in translation to the screw located in its axial extension and free to rotate relative to to the screw, comprising an end part opposite the screw intended to come to bear on the capsule to exert a thrust, when the screw is rotated by means of the clamping pole inserted in the housing of the screw .
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 realisation d'un dispositif d'insertion de capsules d'irradiation dans les équipements internes d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. 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 inserting irradiation capsules into equipment. of a pressurized water nuclear reactor.
La figure 1 est une vue schématique en élévation de l'ensemble du dispositif s'insertion. Figure 1 is a schematic elevational view of the entire insertion device.
La figure 1A est une vue en élévation de la partie supérieure du dispositif d'insertion suivant l'invention. Figure 1A is an elevational view of the upper part of the insertion device according to the invention.
La figure 1B est une vue en élévation de la partie inférieure du dispositif d'insertion. FIG. 1B is an elevation view of the lower part of the insertion device.
La figure 2 est une vue en elevation et en coupe partielle à plus grande échelle de la perche de serrage du dispositif représenté sur la figure 1A. Figure 2 is an elevational view in partial section on a larger scale of the clamping pole of the device shown in Figure 1A.
La figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle à plus grande échelle de la partie centrale du dispositif représenté sur les figures 1A et lB. Figure 3 is an elevational view in partial section on a larger scale of the central part of the device shown in Figures 1A and 1B.
Sur les figures 1, 1A et 1B, on voit le dispositif d'insertion suivant l'invention désigné de manière générale par le repère 1 qui comporte un mât support 2 constitué de trois tronçons tubulaires successifs 2a, 2b et 2c reliés entre eux par des brides vissées 3. In FIGS. 1, 1A and 1B, the insertion device according to the invention can be seen generally designated by the reference 1 which comprises a support mast 2 consisting of three successive tubular sections 2a, 2b and 2c connected together by screwed flanges 3.
L'extrémité libre du tronçon 2a constituant le tronçon supérieur du mât support 2 dans sa position de service est solidaire d'une anse de manutention 4 reliée au tronçon 2a par l'intermédiaire de paliers et d'axes d'articulation. The free end of the section 2a constituting the upper section of the support mast 2 in its service position is secured to a handling loop 4 connected to the section 2a by means of bearings and hinge pins.
L'extrémité libre du tronçon 2c constituant l'extrémité inférieure du mât support 2 dans sa position de service est solidaire d'une patte de positionnement 5 comportant une échancrure destinée à venir s'engager sur la surface extérieure d'un panier 6 recevant une capsule d'irradiation fixé sur la surface extérieure de l'écran thermique 7 du réacteur constituant une partie de ses équipements internes située au niveau du coeur. The free end of the section 2c constituting the lower end of the support mast 2 in its service position is secured to a positioning lug 5 comprising a notch intended to come to engage on the external surface of a basket 6 receiving a irradiation capsule fixed on the external surface of the heat shield 7 of the reactor constituting a part of its internal equipment located at the level of the core.
Le mât support 2 porte, lateralement, un premier ensemble de plaques-guides 8 disposées dans des directions radiales et réparties suivant la longueur du tronçon supérieur 2a du mât support 2. The support mast 2 carries, laterally, a first set of guide plates 8 arranged in radial directions and distributed along the length of the upper section 2a of the support mast 2.
Les plaques-guides 8 du premier ensemble permettent de réaliser le support et le guidage d'une perche de serrage 10 et d'une tige de manoeuvre 11, comme il sera décrit plus loin. The guide plates 8 of the first set allow the support and the guiding of a clamping rod 10 and of an operating rod 11 to be produced, as will be described below.
Le mât support 2 porte également un second ensemble de plaques-guides 9 disposées latéralement dans des directions radiales et réparties suivant la longueur du tronçon médian 2b et du tronçon inférieur 2c du mât support 2. The support mast 2 also carries a second set of guide plates 9 arranged laterally in radial directions and distributed along the length of the middle section 2b and of the lower section 2c of the support mast 2.
Les plaques-guides 9 permettent d'assurer le maintien et le guidage d'une perche de poussée 12, comme il sera décrit plus loin. The guide plates 9 make it possible to maintain and guide a pushing pole 12, as will be described later.
Un élément de support et de maintien du mât 2 en position de service sur les équipements internes du réacteur est engagé sur la partie médiane du mât 2, de manière à venir coiffer, en position de service, avec interposition d'un anneau de calage, la bride supérieure 7a constituant la partie superieure des équipements internes inférieurs du reacteur nucléaire. An element for supporting and holding the mast 2 in the service position on the internal equipment of the reactor is engaged on the middle part of the mast 2, so as to come to cap, in the service position, with the interposition of a wedging ring, the upper flange 7a constituting the upper part of the lower internal equipment of the nuclear reactor.
Une structure d'appui intérieure 15 est fixée sur le mât 2, en~vis-à-vis de l'élément de support 14, dans sa position de service. An internal support structure 15 is fixed to the mast 2, in ~ vis-à-vis the support member 14, in its service position.
En dessous de la structure d'appui 15, est fixé le support 17 d'un ensemble de déplacement à vis et écrou de la perche de poussée 12. Ce support 17 reprend la réaction de l'effort de poussée pendant l'insertion de la capsule. Below the support structure 15, is fixed the support 17 of a set of displacement with screw and nut of the pushing pole 12. This support 17 resumes the reaction of the pushing force during the insertion of the capsule.
Comme il est visible sur la figure 2, la perche de serrage 10 est constituée par un tube 18 de grande longueur fermé à l'une de ses extrémités par un embout soudé 19 dont la partie externe l9a présente une forme prismatique à section polygonale et, à son autre extrémité, par un embout soudé 20 comportant une partie d'extrémité externe 20a prismatique à section polygonale. As can be seen in FIG. 2, the clamping pole 10 is constituted by a tube 18 of great length closed at one of its ends by a welded end 19 whose external part 19a has a prismatic shape with polygonal section and, at its other end, by a welded end piece 20 comprising a prismatic outer end portion 20a of polygonal section.
Les parties 19a et 20a de la perche de serrage 18 présentent de préférence une section hexagonale. The parts 19a and 20a of the clamping pole 18 preferably have a hexagonal section.
Une rondelle de retenue 21 comportant une encoche 21a de direction radiale est fixée sur la surface extérieure du corps tubulaire 18 de la perche de serrage 12, au voisinage de l'embout 19. A retaining washer 21 comprising a notch 21a of radial direction is fixed on the outer surface of the tubular body 18 of the clamping rod 12, in the vicinity of the end piece 19.
Comme il est visible sur la figure lA, la rondelle d'arrêt 21 est susceptible de coopérer avec un doigt de retenue 22 pour assurer le maintien de la perche de serrage 10 dans sa position haute représentée sur la figure 1A. As can be seen in FIG. 1A, the locking washer 21 is capable of cooperating with a retaining finger 22 to maintain the clamping rod 10 in its high position shown in FIG. 1A.
La perche de serrage 10 est engagée librement dans des ouvertures traversant les plaques-guides 8 et permettant le déplacement de la perche 10 en rotation autour de son axe et en translation axiale. The clamping pole 10 is freely engaged in openings passing through the guide plates 8 and allowing the displacement of the pole 10 in rotation about its axis and in axial translation.
La perche de serrage 10 peut être déplacée vers le bas, en la faisant tourner autour de son axe, pour mettre en coïncidence l'encoche 21a de la rondelle 21 avec le doigt de retenue 22. The clamping rod 10 can be moved downwards, by rotating it around its axis, to make the notch 21a of the washer 21 coincide with the retaining finger 22.
La perche de serrage 10 est également guidée en translation axiale, par une patte 23 solidaire de l'élément de support et de maintien 14 et, lors de ses déplacements vers sa position basse. The clamping pole 10 is also guided in axial translation, by a lug 23 secured to the support and holding element 14 and, when it moves towards its low position.
L'élément 14 comporte un corps tubulaire 14a engagé à frottement doux sur le mât support 2 et un étrier 14b fixé sur le corps tubulaire 14a dans une disposition latérale. The element 14 comprises a tubular body 14a engaged with gentle friction on the support mast 2 and a stirrup 14b fixed on the tubular body 14a in a lateral arrangement.
La tige de manoeuvre 11 est reliée à sa partie inférieure à l'élément de support et de maintien 14 qui est monté coulissant sur le mât 2, par l'intermédiaire d'un corps tubulaire 14a. The operating rod 11 is connected at its lower part to the support and holding element 14 which is slidably mounted on the mast 2, by means of a tubular body 14a.
L'extrémité supérieure de la tige de manoeuvre 11 constitue une poignée de manoeuvre lla qui est accessible depuis le poste de travail situé au-dessus du niveau de la piscine du réacteur, dans laquelle sont plongés les équipements internes du réacteur comportant l'écran thermique 7. The upper end of the operating rod 11 constitutes an operating handle 11a which is accessible from the work station situated above the level of the reactor pool, in which the internal equipment of the reactor comprising the heat shield is immersed. 7.
Le mât 2 comporte, dans sa partie médiane sur laquelle est engagé le corps tubulaire 14a de l'élément de support et de maintien 14, une lumière 24 de direction longitudinale dans laquelle est engagé un pion 25 solidaire du corps tubulaire 14a. The mast 2 comprises, in its middle part on which the tubular body 14a of the support and holding element 14 is engaged, a lumen 24 of longitudinal direction in which is engaged a pin 25 integral with the tubular body 14a.
Par traction sur la tige de manoeuvre 11, depuis le poste de travail, on peut déplacer l'élément de support et de maintien 14, entre sa position d'appui représentée sur la figue 1A et une position haute hors service dans laquelle le pion 25 vient en butée sur la partie supérieure de la lumière 24. By pulling on the operating rod 11, from the work station, the support and holding element 14 can be moved, between its support position shown in FIG. 1A and a high out-of-service position in which the pin 25 abuts on the upper part of the light 24.
La tige de manoeuvre 11 peut être verrouillée en position haute par l'intermédiaire d'une rondelle 26 venant en appui sur un moyen d'arrêt porté par la plaque d'appui 8b. The operating rod 11 can be locked in the high position by means of a washer 26 bearing on a stop means carried by the support plate 8b.
Comme il est visible sur la figure 3, le support 17 du dispositif de déplacement à vis et écrou de la tige de poussée 12 comporte un élément transversal 17a fixé sur deux plaques latérales et traversé par une ouverture dans laquelle est fixé un écrou 28. Une vis 30 est engagée dans l'ouverture taraudée de l'écrou 28. As can be seen in FIG. 3, the support 17 of the device for moving the screw and nut of the push rod 12 comprises a transverse element 17a fixed on two side plates and traversed by an opening in which is fixed a nut 28. A screw 30 is engaged in the tapped opening of nut 28.
La vis 30 comporte à sa partie superieure un logement 31 de forme prismatique à section polygonale dont la forme correspond à la forme de la partie d'extrémité 20a de la perche de serrage 10. The screw 30 comprises at its upper part a housing 31 of prismatic shape with polygonal section, the shape of which corresponds to the shape of the end portion 20a of the clamping pole 10.
Le logement 31 débouche à l'extrémité supérieure de la vis 30, par l'intermédiaire d'une ouverture d'engagement 31a dont la forme tronconique correspond à la forme de la partie de raccordement entre la partie cylindrique de l'embout 20 et l'extrémité prismatique 20a de la perche de serrage 10. The housing 31 opens at the upper end of the screw 30, via an engagement opening 31a whose frustoconical shape corresponds to the shape of the connection part between the cylindrical part of the end piece 20 and the prismatic end 20a of the clamping pole 10.
La vis 30 comporte, à son extrémité inférieure, un second logement 32 de forme cylindrique dans lequel est engagée la partie d'extrémité d'une tige 33 solidaire d'un embout 34 fermant l'extrémité supérieure du corps tubulaire 35 de la perche de poussée 12. The screw 30 comprises, at its lower end, a second housing 32 of cylindrical shape in which is engaged the end part of a rod 33 secured to a nozzle 34 closing the upper end of the tubular body 35 of the pole thrust 12.
L'extrémité de la tige 33 engagée dans l'ouverture 32 constitue un épanouissement 36 ayant une surface terminale en forme de calotte sphérique. Deux demi-bagues 39 fixées par des vis 40 sur l'extrémité inférieure de la vis 30, autour de l'ouverture 32, permettent d'assurer la retenue axiale de la perche de poussée 12 qui est suspendue à l'extrémité inférieure de la vis 30. The end of the rod 33 engaged in the opening 32 constitutes a development 36 having an end surface in the form of a spherical cap. Two half-rings 39 fixed by screws 40 on the lower end of the screw 30, around the opening 32, make it possible to ensure the axial retention of the pushing pole 12 which is suspended at the lower end of the screw 30.
La perche de poussée 12 est engagée dans des ouvertures alignées des plaques-guides 9 qui assurent son maintien et son guidage dans la direction axiale. The pushing pole 12 is engaged in aligned openings of the guide plates 9 which maintain and guide it in the axial direction.
La perche de serrage 10, la vis 30 et la perche de poussée 12 sont disposées dans le prolongement axial l'une de l'autre et dans une position décalée latéralement par rapport à l'axe du mât support 2. The clamping rod 10, the screw 30 and the thrust rod 12 are arranged in the axial extension of one another and in a position offset laterally relative to the axis of the support mast 2.
Lorsque le mât support 2 est mis en place sur les équipements internes du réacteur nucléaire, comme représente sur les figures 1A et 1B, les axes de la perche de serrage 10, de la vis 30 et de la perche de poussée 12 sont alignes avec l'axe du panier 6 dans lequel est introduite une capsule d'irradiation. When the support mast 2 is placed on the internal equipment of the nuclear reactor, as shown in FIGS. 1A and 1B, the axes of the clamping rod 10, of the screw 30 and of the thrust rod 12 are aligned with the 'axis of the basket 6 into which is introduced an irradiation capsule.
Le corps tubulaire 35 de la perche de poussée 12 est ferme à son extrémité inférieure opposée à la vis 30, par un embout 41 dont l'extrémité 41a constitue un poussoir qui peut être introduit dans la cavité intérieure de la tulipe d'une capsule d'irradiation 13 engagée dans le panier 6 solidaire des équipements internes. The tubular body 35 of the push rod 12 is closed at its lower end opposite the screw 30, by a nozzle 41 whose end 41a constitutes a pusher which can be introduced into the interior cavity of the tulip of a capsule d irradiation 13 engaged in the basket 6 secured to the internal equipment.
Le corps 35 de la perche de poussée 12 comporte une lumière longitudinale 43, dans laquelle sont engagées les extrémités d'un axe 44 portant deux goupilles de maintien. The body 35 of the pushing pole 12 comprises a longitudinal slot 43, in which the ends of an axis 44 are engaged, carrying two holding pins.
Pendant ses déplacements dans la direction axiale, la perche de poussée 12 est guidée par la lumière 43 dans laquelle sont engagées les extrémités de l'axe 44 lui-même immobilisé, par l'intermédiaire de joues 45, soudées sur la plaque de guidage fixe 9b. During its movements in the axial direction, the pushing rod 12 is guided by the light 43 in which are engaged the ends of the axis 44 itself immobilized, by means of cheeks 45, welded on the fixed guide plate 9b.
La perche de poussée 12 ne subit donc aucune rotation, lorsqu'elle est déplacée en translation par l'ensemble à vis et écrou 30, 28, l'extrémité de la perche 12 constituée par la tige 33 étant libre en rotation à l'intérieur de la vis 30. The pushing pole 12 therefore does not undergo any rotation, when it is moved in translation by the screw and nut assembly 30, 28, the end of the pole 12 formed by the rod 33 being free to rotate inside. of screw 30.
On va maintenant décrire la mise en oeuvre du dispositif d'insertion suivant l'invention, pour réaliser l'insertion d'une capsule d'irradiation 13 à l'intérieur d'un panier 6 porté par les équipements internes inférieurs d'un réacteur nucléaire. We will now describe the implementation of the insertion device according to the invention, for carrying out the insertion of an irradiation capsule 13 inside a basket 6 carried by the lower internal equipment of a reactor. nuclear.
Les équipements internes du réacteur nucléaire sont disposés sous eau dans la piscine du réacteur, par exemple sur leur stand de stockage. The internal equipment of the nuclear reactor is placed under water in the reactor pool, for example on their storage stand.
Une capsule d'irradiation 13 a été préalablement introduite dans le panier 6, la partie supérieure de la tulipe de cette capsule par l'intermédiaire de laquelle est réalisé le verrouillage de la capsule dans le panier, restant saillante au-dessus de l'extrémité supérieure du panier 6. An irradiation capsule 13 has been previously introduced into the basket 6, the upper part of the tulip of this capsule by means of which the capsule is locked in the basket, remaining protruding above the end upper basket 6.
Le dispositif d'insertion 1 suivant l'invention est suspendu, par l'intermédiaire de son anse 4, au crochet d'un moyen de levage et de manutention tel qu'un pont roulant disposé au-dessus du niveau de la piscine du réacteur. The insertion device 1 according to the invention is suspended, by means of its handle 4, from the hook of a lifting and handling means such as an overhead crane disposed above the level of the reactor pool .
L'élément de support et de maintien 14 de l'outil 1 est placé dans sa position supérieure, par traction sur la tige de manoeuvre îla qui est bloquée dans sa position haute, au niveau de la plaque-guide 8b. The support and holding element 14 of the tool 1 is placed in its upper position, by pulling on the operating rod îla which is locked in its high position, at the level of the guide plate 8b.
La perche de serrage 10 est maintenue en position haute en la faisant tourner pour faire passer la rondelle 21 au-dessus du doigt de retenue 22 en passant au travers de l'encoche 21a. The clamping pole 10 is held in the high position by rotating it to make the washer 21 pass over the retaining finger 22 while passing through the notch 21a.
L'outil 1 est amené dans l'alignement axial du panier 6 et engagé par sa partie inférieure sur la surface externe du panier par l'intermédiaire de la patte de positionnement 5. The tool 1 is brought into the axial alignment of the basket 6 and engaged by its lower part on the external surface of the basket by means of the positioning tab 5.
Le positionnement en hauteur de l'outil 1 est réglé de manière précise et l'élément de support et de maintien 14 est placé dans sa position basse, par déverrouillage et actionnement de la tige de manoeuvre 11. Dans cette position, l'étrier 14b de l'élément 14 vient coiffer la partie supérieure de la bride 7a des équipements internes qui est traversée par une ouverture de passage de la capsule d'irradiation et l'élément d'appui interne 15 vient en appui contre la surface intérieure de cette bride 7a. The height positioning of the tool 1 is precisely adjusted and the support and holding element 14 is placed in its low position, by unlocking and actuating the operating rod 11. In this position, the stirrup 14b of the element 14 covers the upper part of the flange 7a of the internal equipment which is crossed by a passage opening of the irradiation capsule and the internal support element 15 comes to bear against the internal surface of this flange 7a.
Le dispositif 1 est alors parfaitement maintenu et positionné en hauteur sur les équipements internes, par l'intermédiaire dé l'élément 14 et d'une cale d'appui. The device 1 is then perfectly maintained and positioned in height on the internal equipment, via the element 14 and a support wedge.
Dans cette position, comme représenté sur les figures 1A et 1B, la perche de poussée 12, la vis 30 et la perche de serrage 10 sont dans l'alignement axial de l'ouverture traversant la bride 7a, du panier 6 et de la cavité de la tulipe de la capsule d'irradiation 13.In this position, as shown in FIGS. 1A and 1B, the pushing rod 12, the screw 30 and the clamping rod 10 are in axial alignment with the opening passing through the flange 7a, the basket 6 and the cavity. of the tulip of the irradiation capsule 13.
On libère alors l'appui de la rondelle de retenue 21 sur le doigt de retenue 22, en faisant tourner la tige de serrage 10, comme décrit précédemment. On fait alors descendre la perche de serrage guidée par les plaques 8 et la bride 23, dans sa direction axiale, jusqu'à obtenir l'engagement de la partie d'extrémité profilée 20a dans le logement 31 de la vis 30. L'engagement de la partie 20a dans le logement 31 est facilité par la présence de l'ouverture évasée 31a. The support of the retaining washer 21 is then released on the retaining finger 22, by rotating the clamping rod 10, as described above. The clamping pole guided by the plates 8 and the flange 23 is then lowered in its axial direction until the engagement of the profiled end portion 20a in the housing 31 of the screw 30. The engagement of the part 20a in the housing 31 is facilitated by the presence of the flared opening 31a.
On fait alors tourner manuellement autour de son axe, la tige de serrage 10, dans le sens du vissage, en utilisant un outil manuel tel qu'une clé engagée sur la partie d'extrémité 19a de la perche de serrage 10. The clamping rod 10 is then manually rotated around its axis, in the screwing direction, using a manual tool such as a wrench engaged on the end part 19a of the clamping rod 10.
La rotation de la perche de serrage 10 entraîne la rotation de la vis 30 qui se déplace par vissage à l'intérieur de l'écrou fixe 28. The rotation of the clamping rod 10 causes the rotation of the screw 30 which moves by screwing inside the fixed nut 28.
Comme expliqué précédemment, le déplacement en rotation et en translation de la vis 30 entraîne un déplacement en translation de la tige de poussée 12 qui ne subit aucune rotation, du fait qu'elle est reliée de manière libre en rotation à la vis 30 et guidée en translation par la lumière 43 et l'axe 44. As explained previously, the displacement in rotation and in translation of the screw 30 causes a displacement in translation of the push rod 12 which does not undergo any rotation, owing to the fact that it is freely connected in rotation to the screw 30 and guided in translation by the light 43 and the axis 44.
La partie d'extrémité 41a de la tige de poussée 12 constituant le poussoir pénètre à l'intérieur de la cavité de la tulipe de la capsule d'irradiation 13 et exerce une poussée sur la capsule, de manière à réaliser son encliquetage et son verrouillage à l'intérieur du panier 6. The end portion 41a of the push rod 12 constituting the pusher penetrates inside the cavity of the tulip of the irradiation capsule 13 and exerts a push on the capsule, so as to achieve its latching and locking inside the basket 6.
La course de vissage de la vis 30 correspond à la course nécessaire pour réaliser l'encliquetage de la capsule d'irradiation. The screw travel of the screw 30 corresponds to the travel necessary to engage the irradiation capsule.
On fait alors tourner la perche de serrage dans le sens du dévissage de manière à provoquer la remontée de la vis 30 et de la perche de poussée 12 qui est suspendue à sa partie inférieure. The clamping pole is then rotated in the direction of unscrewing so as to cause the screw 30 and the pushing pole 12 which is suspended at its bottom to rise.
L'élément de support et de maintien 14 est replace en position haute hors service et la tige de manoeuvre 11 est verrouillée dans la position correspondante. The support and holding element 14 is replaced in the high position out of service and the operating rod 11 is locked in the corresponding position.
De même, la perche de serrage 10 est remontée en position haute et verrouillée par rotation en passant au travers de lvencoche 21a de la rondelle 21, pour venir en appui sur le doigt 22. Likewise, the clamping pole 10 is raised to the high position and locked by rotation, passing through the notch 21a of the washer 21, to come to bear on the finger 22.
Le dispositif d'insertion peut être déplacé pour venir à la verticale d'un second panier d'irradiation dans lequel on réalise l'insertion d'une seconde capsule d'irradiation. The insertion device can be moved to come vertically from a second irradiation basket into which the insertion of a second irradiation capsule is carried out.
Pendant 1 insertion de la capsule d'irradiation, la force de serrage exercée par l'intermédiaire de la perche de serrage 10 peut être facilement contrôlée en utilisant une clé dynamométrique engagée sur la partie d'extrémité 19a de la perche de serrage 10. During the insertion of the irradiation capsule, the clamping force exerted via the clamping pole 10 can be easily controlled by using a torque wrench engaged on the end part 19a of the clamping pole 10.
Le dispositif suivant l'invention présente une structure simple et ne comporte que des éléments actionnés manuellement qui peuvent être facilement mis en oeuvre et contrôlés depuis le poste de travail au-dessus de la piscine du réacteur. The device according to the invention has a simple structure and comprises only manually actuated elements which can be easily implemented and controlled from the work station above the reactor pool.
Cependant, le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est très sûr et l'insertion des capsules d'irradiation dans les paniers peut être réalisée de manière tout-à-fait satisfaisante, avec un contrôle à distance. However, the operation of the device according to the invention is very safe and the insertion of the irradiation capsules into the baskets can be carried out in a completely satisfactory manner, with remote control.
La mise en place de l'outillage au niveau d'un panier d'irradiation peut être contrôlée au moyen d'une caméra vidéo. The installation of the tools at the level of a radiation basket can be controlled by means of a video camera.
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 le mât support peut avoir une structure différente de celle qui a été décrite et qu'il peut comporter des éléments de manutention et de support d'un type quelconque adapté à la forme des équipements internes du réacteur nucléaire et au mode d'intervention envisagé. This is how the support mast can have a structure different from that which has been described and that it can comprise handling and support elements of any type adapted to the shape of the internal equipment of the nuclear reactor and to the mode. intervention planned.
De meme, la perche de serrage et la perc 9 de poussée peuvent être réalisées d'une manière différente de celle qui a été décrite. Likewise, the clamping pole and the thrust perc 9 can be produced in a manner different from that which has been described.
Enfin, le dispositif suivant l'invention peut être utilisé pour réaliser l'insertion de capsules d'irradiation dans les équipements internes de tout réacteur nucléaire, dans le cadre d'opérations de changement ou de permutation de capsules d'irradiation mettant en oeuvre un dispositif indépendant de manutention et d'introduction des capsules dans les paniers solidaires des équipements internes. Finally, the device according to the invention can be used to carry out the insertion of irradiation capsules into the internal equipment of any nuclear reactor, within the framework of operations for changing or permutation of irradiation capsules implementing a independent device for handling and inserting capsules into baskets attached to internal equipment.
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1991
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FR2676140B1 (en) | 1993-08-27 |
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