FR2722324A1 - Dispositif de pose et d'extraction d'un manchon de blocage d'un tube-guide dans un embout demontable d'un assemblage combustible de reacteur nucleaire - Google Patents

Abstract

La partie inférieure (31) de la perche (10) porte une manchette expansible (40) engagée et fixée sur sa surface externe par l'une de ses extrémités (41) et comportant des fentes longitudinales délimitant des lames élastiques déformables par flexion. Un ensemble de billes (39) montées mobiles radialement dans des logements (38) de la partie inférieure (31) de la perche (10) venant en appui contre les lames déformables de la manchette d'expansion peuvent être déplacées entre une position rétractée et une position d'expansion de la manchette (40), par une came cylindrique (36) solidaire d'une tige de manoeuvre (20). Le dispositif permet de réaliser l'introduction du manchon (8) dans le tube-guide (13) sans risque de déformation des lamelles d'extrémité du tube-guide (13).

Description

L'invention concerne un dispositif de pose et d'extraction d'un manchon de

blocage d'un tube-guide dans un embout démontable d'un assemblage combustible d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau légère et en particulier d'un réacteur refroidi par de l'eau sous pression. Les réacteurs nucléaires refroidis à l'eau et en particulier les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent des assemblages constitués par un faisceau de

crayons combustibles de grande longueur disposés parallè-

lement les uns aux autres et maintenus dans une ossature formée par des tubes-guides, des entretoises et deux embouts d'extrémité. Les tubesguides sont disposés dans la direction longitudinale de l'assemblage et sont reliés à des entretoises transversales régulièrement espacées

suivant la longueur de l'assemblage.

Les tubes-guides sont également reliés à chacune de leurs extrémités à l'un ou à l'autre de deux embouts constituant des pièces de rigidification et de fermeture

de l'assemblage.

Les crayons combustibles de 1 'assemblage consti-

tuent un faisceau dans lequel les crayons sont parallèles entre eux et disposés dans les sections transversales de l'assemblage, suivant un réseau régulier déterminé par les entretoises. Certaines positions du réseau sont occupées par des tubes-guides qui sont généralement reliés de

manière rigide aux entretoises.

Les tubes-guides ont une longueur supérieure à la longueur des crayons combustibles et sont placés dans le faisceau de manière à comporter une partie saillante par rapport au faisceau de crayons combustibles à chacune

de leurs extrémités. Les embouts sont fixés sur ces par-

ties saillantes des tubes-guides de manière à assurer la

fermeture de l'assemblage à chacune de ses extrémités.

Les crayons combustibles sont constitués par des

pastilles frittées en matériau combustible nucléaire empi-

lées à l'intérieur d'une gaine métallique isolant les pas-

tilles du fluide entourant l'assemblage combustible.

Dans le cas d'une rupture de gaine d'un crayon

d'un assemblage combustible, il est nécessaire de rempla-

cer très rapidement l'assemblage combustible, pour éviter

des fuites de produit radio-actif dans le fluide de re-

froidissement du réacteur.

Les assemblages combustibles présentant des crayons défectueux sont extraits de la cuve du réacteur dans laquelle est disposé le coeur, pendant un arrêt du

réacteur pour réparation et/ou rechargement. Ces assembla-

ges sont placés dans une piscine de stockage ou piscine de désactivation disposée de manière adjacente par rapport au

bâtiment du réacteur nucléaire.

De manière à pouvoir réutiliser les assemblages présentant des crayons combustibles défectueux, il est souhaitable de pouvoir remplacer par des crayons neufs,

les crayons défectueux dont la gaine est fissurée.

Pour effectuer les opérations de remplacement des crayons défectueux à l'intérieur de la piscine de stockage, on a réalisé des assemblages combustibles comportant au moins un embout démontable. Après démontage de l'embout à l'intérieur de la piscine de stockage, on peut accéder aux crayons combustibles pour effectuer leur

remplacement. Le démontage de l'embout suppose de suppri-

mer les liaisons entre les extrémités des tubes-guides et l'embout.

Les embouts démontables d'assemblages combusti-

bles comportent des trous traversants reproduisant le réseau des tubesguides dans chacun desquels est engagé et

fixé un tube-guide.

Les assemblages combustibles permettant d'effec-

tuer le remplacement de crayons défectueux ou d'autres

interventions à l'intérieur du faisceau de crayons combus-

tibles comportent des tubes-guides dont la liaison avec

l'un au moins des embouts d'extrémité est démontable.

Pour effectuer le remplacement des crayons combustibles défectueux, l'assemblage est placé sous eau en position verticale, à l'intérieur d'une alvéole de

stockage, dans la piscine du combustible.

L'alvéole de stockage repose sur le fond de la piscine et assure le maintien de l'assemblage en position verticale de stockage. Dans cette position, l'embout supérieur de l'assemblage est accessible sous une certaine

hauteur d'eau, depuis le dessus de la piscine, éventuelle-

ment après qu'on ait soulevé légèrement l'assemblage à

l'intérieur de l'alvéole.

Dans un type d'assemblage combustible démontable connu, les parties des tubes-guides engagées dans l'embout supérieur de l'assemblage comportent une partie expansible

radialement qui peut être constituée par la partie d'ex-

trémité du tube-guide dans laquelle des fentes longitudi-

nales ont été usinées de manière à délimiter des secteurs cylindriques flexibles ou qui peut être constituée par une

douille fendue expansible rapportée à l'extrémité du tube-

guide. L'extrémité du tube-guide ou la douille fendue qui peuvent être de forme légèrement tronconique sont destinées à venir se loger dans une partie de l'ouverture

de l'embout de forme correspondante.

La partie d'extrémité du tube-guide ou la douil-

le expansible comportent une partie en saillie radiale destinée à venir se loger dans une cavité annulaire usinée

à l'intérieur de l'ouverture de l'embout.

La fixation du tube-guide à l'intérieur de l'embout est réalisée par un manchon de blocage introduit

à l'intérieur du tube-guide qui réalise l'expansion radia-

le de la douille fendue et l'accrochage du tube-guide dont la partie en saillie radiale vient se loger à l'intérieur

de la cavité usinée dans l'embout.

Le manchon de blocage comporte généralement une partie de blocage proprement dite de forme généralement tronconique destinée à venir s'engager dans la partie

d'extrémité du tube-guide et une partie de fixation cons-

tituée par une virole déformable qui peut être sertie à

l'intérieur de cavités usinées dans l'ouverture de l'em-

bout, en dehors de la zone dans laquelle vient s'engager

le tube-guide. On réalise ainsi la fixation et l'imperda-

bilité du manchon de blocage. Les manchons de blocage

comportent, sur leur surface interne, une gorge d'accro-

chage dans laquelle on peut engager des griffes d'un grappin permettant l'extraction du manchon de blocage, éventuellement après dégagement des parties serties de la

virole des cavités de l'embout.

On connait des dispositifs d'extraction et de pose d'un manchon de blocage d'un tube-guide d'assemblage combustible, par exemple tel que décrit dans le brevet français 2.636.766 qui comportent une perche de grande longueur fixée dans une disposition verticale à un moyen de manutention et de levage se déplaçant au-dessus de la

piscine du réacteur. La perche comporte une partie d'ex-

trémité inférieure dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du manchon de blocage, dans laquelle sont montées les griffes du grappin d'accrochage du manchon. Une tige disposée suivant l'axe de la perche et montée mobile dans la direction axiale permet d'actionner

les griffes pour les déplacer entre leur position de re-

trait dans la partie inférieure de la perche et une posi-

tion en saillie d'accrochage du manchon de blocage.

Pour effectuer l'extraction d'un manchon de blocage, la perche est descendue dans la piscine de stockage au-dessus de l'assemblage combustible, de manière que sa partie inférieure puisse s'engager à l'intérieur du

manchon de blocage d'un tube-guide.

L'engagement de l'extrémité inférieure de la perche est facilité par le fait que l'extrémité inférieure de la perche se termine par un cône d'engagement. La partie inférieure de la perche est engagée dans le manchon jusqu'au moment o une butée solidaire de la perche vient en appui sur un épaulement à l'intérieur du manchon de l'assemblage combustible. Les griffes d'accrochage de la perche sont alors en vis- à-vis de la gorge d'accrochage du

manchon de blocage. La tige de manoeuvre permet de dépla-

cer les griffes depuis leur position rétractée à l'inté-

rieur de la partie inférieure de la perche jusqu'à une position en saillie dans laquelle les griffes viennent à

l'intérieur de la gorge d'accrochage du manchon.

L'extraction du manchon de blocage peut être alors effectuée en exerçant une traction dans la direction

verticale et vers le haut sur la perche.

La mise en place et la pose d'un manchon de blocage dans un tube- guide d'un embout démontable peuvent être réalisées en utilisant un dispositif de pose dont la structure est sensiblement analogue à celle de l'outil d'extraction. Il est également possible d'utiliser un même outillage pour réaliser la pose et l'extraction des manchons de blocage des embouts démontables d'assemblages combustibles.

La pose et la mise en place du manchon de blo-

cage sont réalisées en introduisant la partie inférieure de la perche dans un manchon de blocage disposé dans un

magasin ou une zone de stockage au voisinage de l'assem-

blage combustible sur lequel on réalise le remontage d'un embout. Un dispositif de maintien du manchon fixé sur la

surface extérieure de la perche ou des griffes d'accro-

chage placées en vis-à-vis de la gorge d'accrochage du manchon permettent de réaliser la prise du manchon qui peut être ainsi transporté en utilisant la perche, jusqu'à une zone située exactement à l'aplomb de l'ouverture de l'embout et du tube-guide engagé dans cette ouverture,

dans lequel doit être placé le manchon de blocage.

Le manchon de blocage est alors introduit à

l'intérieur du tube-guide par déplacement dans la direc-

tion axiale.

La mise en position de blocage du manchon est généralement réalisée par un dispositif de poussée venant en prise avec un rebord d'appui à l'intérieur de l'alésage

du manchon de blocage. On assure ainsi la pose et l'enga-

gement en force du manchon dans sa position de blocage.

La pose du manchon est complétée par une opéra-

tion de sertissage de parties de la virole déformables constituant la partie supérieure du manchon de blocage à l'intérieur de cavités usinées dans l'embout et débouchant

dans l'ouverture de réception du tube-guide. Cette opéra-

tion est généralement réalisée avec un outil différent de

l'outil de pose et d'extraction.

Dans la mise en oeuvre d'un dispositif de pose de manchons de blocage tel que décrit plus haut, on a

rencontré certaines difficultés, dans le cas o le tube-

guide est légèrement déformé dans sa partie supérieure, en

particulier dans le cas o certains des secteurs cylindri-

ques constituant les lames flexibles séparées par des fentes dans la partie d'extrémité du tube-guide sont repliés vers l'intérieur de l'alésage du tube-guide. La partie d'extrémité de la perche qui comporte un cône

d'engagement peut être introduite à l'intérieur de l'alé-

sage du tube-guide malgré ld réduction de section due à la déformation des lames flexibles mais l'extrémité du

manchon de blocage engagé sur la partie d'extrémité infé-

rieure de la perche est susceptible de venir en butée sur

les extrémités des lames flexibles repliées vers l'inté-

rieur ou même de venir chevaucher ces parties d'extrémi-

tés. Dans ce cas, si l'on ne détecte pas immédiatement le mauvais engagement du manchon, l'extrémité du tube-guide peut être déformée et sérieusement endommagée.

Il est alors nécessaire d'effectuer des répara-

tions qui peuvent être longues et coûteuses.

Les opérations de pose de l'embout de l'assem-

blage combustible qui dépendent de l'état de l'extrémité du tube- guide ne sont donc pas réalisées dans tous les cas

de manière très sûre et très rapide.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de pose et d'extraction d'un manchon de blocage d'un tube-guide dans un embout démontable d'un assemblage combustible disposé sous eau dans une piscine de stockage,

l'embout de l'assemblage comportant une plaque transver-

sale traversée par un ensemble d'ouvertures recevant

chacune une partie d'extrémité d'un tube-guide de l'assem-

blage comportant des secteurs déformables en flexion séparés par des fentes de direction longitudinales et une partie d'accrochage en saillie radiale et recevant un manchon de blocage dans sa partie interne pour réaliser l'expansion radiale et l'accrochage du tube-guide par sa partie d'accrochage dans un élargissement annulaire de

l'ouverture de l'embout, le dispositif de pose et d'ex-

traction comportant une perche fixée en position verticale à un moyen de manutention et de levage disposé au-dessus

de la piscine et comportant au moins une partie d'extré-

mité inférieure dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du manchon de blocage dans laquelle sont montés mobiles au moins deux doigts d'accrochage du manchon ayant des surfaces d'actionnement prévues pour coopérer avec une

tige mobile disposée suivant la direction axiale à l'inté-

rieur de la perche, de manière que les doigts se déplacent entre une position rétractée à l'intérieur de la partie

inférieure de la perche et une position en saillie d'ac-

crochage du manchon à l'intérieur d'une gorge interne du manchon de blocage, lorsque la partie inférieure de la perche est introduite dans le manchon de blocage, ce dispositif permettant de réaliser de manière très sûre l'engagement du manchon de blocage dans le tube-guide au moment de la pose et d'éviter tout risque de détérioration

de la partie d'extrémité du tube-guide.

Dans ce but, la partie inférieure de la perche porte une manchette d'expansion engagée et fixée sur sa surface externe, à l'une de ses extrémités, et comportant des fentes longitudinales délimitant des lames élastiques

déformables en flexion, dans une partie d'extrémité oppo-

sée à l'extrémité fixée sur la partie inférieure de la perche, un ensemble de billes montées mobiles radialement chacune dans un logement de la partie inférieure de la perche et en appui chacune sur une lame déformable de la manchette d'expansion, ainsi qu'une came cylindrique solidaire de la tige de

manoeuvre en appui sur les billes et permettant de dépla-

cer les billes entre une position rétractée et une posi-

tion d'expansion de l'extrémité des lames flexibles de la manchette d'expansion, jusqu'à un diamètre supérieur au diamètre extérieur du manchon de blocage, par déplacement

de la tige de manoeuvre.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, un dispositif de pose et d'extraction d'un manchon de blocage suivant l'invention et son utilisation pour la pose d'un manchon de blocage d'un tube-guide d'un embout démontable d'assemblage combustible pour réacteur nucléaire à eau

sous pression.

La figure 1 est une vue en coupe par un plan axial de la partie d'extrémité d'un tube-guide engagée dans un embout démontable d'assemblage combustible et

fixée par un manchon de blocage.

La figure 2A est une vue en élévation et en coupe par un plan vertical de la partie supérieure d'un dispositif de pose et d'extraction suivant l'invention. La figure 2B est une vue en élévation et en coupe par un plan vertical, de la partie inférieure du dispositif de pose et d'extraction suivant l'invention, pendant une opération de pose d'un manchon de blocage à l'intérieur d'un embout démontable et d'un tube- guide

d'assemblage combustible.

Les figures 3A et 3B sont des demi-vues en coupe

à plus grande échelle du détail 3 de la figure 2B.

La figure 3A représente la partie inférieure du

dispositif de pose et d'extraction dans une première posi-

tion fonctionnelle correspondant à un état rétracté des

griffes d'accrochage et de la manchette d'expansion.

La figure 3B représente un second état fonction-

nel de la partie inférieure du dispositif de pose dans

lequel les griffes d'accrochage et la manchette d'expan-

sion sont dans une position extraite active.

Sur la figure 1, on voit une partie d'un embout démontable d'un assemblage combustible comportant une plaque transversale 1 appelée plaque adaptatrice traverse par des ouvertures telles que 2 dans chacune desquelles

est engagée la partie d'extrémité supérieure 3a d'un tube-

guide 3.

La partie d'extrémité supérieure 3a du tube-

guide 3 représentée sur la figure 1 présente une forme tronconique et l'ouverture 2 présente une partie de forme

tronconique correspondante, de manière à recevoir l'extré-

mité 3a du tube 3.

L'extrémité 3a du tube 3 comporte des fentes longitudinales telles que 4 séparant la partie d'extrémité 3a du tube-guide 3 en plusieurs secteurs sensiblement cylindriques ou tronconiques susceptibles de se déformer par flexion pour permettre l'engagement et la fixation de

l'extrémité 3a du tube-guide 3 dans l'ouverture 2.

Dans sa partie d'engagement de la partie d'ex-

trémité 3a du tube-guide 3, l'ouverture 2 comporte une gorge annulaire 5 dans laquelle vient s'engager, au moment de la fixation de l'extrémité du tube-guide dans la plaque adaptatrice 1 de l'embout, une partie 6 du tube-guide 3 en saillie radiale et de forme sensiblement torique. La partie en saillie 6 du tube-guide 3 s'étend suivant la largeur de chacun des secteurs de la partie d'extrémité 3a

du tube 3 séparés par les fentes 4.

La partie d'extrémité 3a du tube 3 ne s'étend que sur une fraction de la longueur de l'ouverture 2; la partie restante de l'ouverture 2 débouchant sur la face supérieure de la plaque adaptatrice présente une forme cylindro-tronconique évasée vers le haut et comporte des cavités s'étendant radialement vers l'extérieur par

rapport à la paroi de l'ouverture 2.

Un manchon de blocage 8 est introduit à l'inté-

rieur de la partie d'extrémité 3a du tube 3 pour réaliser le maintien dans une position écartée des secteurs du

tube-guide 3 séparés par les fentes 4. Dans cette posi-

tion, la partie en saillie 6 de forme torique du tube-

guide 3 est maintenue à l'intérieur de la gorge 5 de

l'ouverture 2.

Le manchon de blocage 8 comporte une partie de

blocage proprement dite ayant une surface externe tronco-

nique dont la forme correspond à la forme tronconique du tube 3 et de la partie inférieure de l'ouverture 2 de la

plaque adaptatrice. Dans cette partie de blocage propre-

ment dite, est ménagée une gorge 9 à l'intérieur du man-

chon de blocage, pour l'engagement de doigts d'accrochage

du dispositif de pose et d'extraction du manchon de blo-

cage 8.

La partie supérieure du manchon de blocage est constituée par une virole 10 qui peut être déformée par sertissage à l'intérieur des cavités 7 pour réaliser la fixation et l'immobilisation du manchon de blocage & l'intérieur de l'ouverture 2 traversant la plaque adapta-

trice 1.

La plaque adaptatrice 1 de l'embout démontable comporte vingt-quatre ouvertures analogues à l'ouverture

2 reproduisant la disposition des tubes-guides à l'inté-

rieur du faisceau de l'assemblage combustible.

Dans chacune des ouvertures 2 est engagé et fixé

un tube 3.

Pour réaliser la pose d'un manchon 8 & l'inté-

rieur d'un tube-guide 3 engagé dans une ouverture 2 tra-

versant la plaque adaptatrice 1 d'un embout démontable d'assemblage combustible, le manchon 8 est pris en charge par un outil comportant des griffes d'accrochage venant s'engager dans la gorge 9. Le manchon 8 est déplacé dans la direction axiale, de manière à venir s'engager dans la

partie évasée de l'ouverture 2, puis dans la partie d'ex-

trémité du tube-guide 3.

Dans le cas o l'un au moins des secteurs cylin-

driques séparés par les fentes 4 constituant la partie supérieure 3a du tube 3 est replié vers l'intérieur, le manchon 8 est susceptible de venir en appui sur la surface

extérieure de ce secteur replié vers l'intérieur.

Le déplacement dans la direction axiale et vers le bas du manchon de blocage à l'extrémité de l'outil de pose produit alors une déformation par flexion du secteur

déformable du tube 3.

Le dispositif représenté sur les figures 2A, 2B et 3A, 3B qui sera décrit par la suite permet d'éviter cet inconvénient au moment de la pose et de réaliser, de manière générale, les opérations de pose et d'extraction

de manchons de blocage, de manière sûre et rapide.

Sur les figures 2A et 2B, on a représenté le dispositif de pose et d'extraction suivant l'invention

désigné de manière générale par le repère 10.

Sur la figure 2B, on voit la partie inférieure du dispositif 10 engagée en position de travail à l'inté- rieur d'un tube-guide d'un assemblage combustible 11 dont

l'embout supérieur 12 est réalisé sous forme démontable.

L'embout démontable 12 comporte une plaque adaptatrice traversée par des ouvertures dans lesquelles sont engagées les parties d'extrémité supérieures des tubes-guides 13 de l'assemblage intercalés dans certaines

positions du réseau des crayons 14 de l'assemblage.

Les tubes-guides 13 ont une longueur supérieure à la longueur des crayons 14 et sont reliés à l'embout démontable 12, par une partie d'extrémité en saillie par

rapport aux extrémités supérieures des crayons combusti-

bles 14 en position dans le faisceau de l'assemblage combustible. La partie d'extrémité supérieure du tube-guide 13 est analogue à la partie d'extrémité supérieure du tube-guide 3 représenté sur la figure 1 et peut être fixée à l'intérieur de la plaque adaptatrice de l'embout 12, par un manchon de blocage tel que le manchon de blocage 8

représenté sur la figure 1. De manière générale, les élé-

ments de fixation du tube-guide 13 dans la plaque adapta-

trice de l'embout démontable 12 sont identiques aux élé-

ments décrits en regard de la figure 1.

L'assemblage combustible 11 est disposé à l'in-

térieur d'un alvéole de stockage dans le fond de la pisci-

ne du combustible d'un réacteur nucléaire, la partie supé-

rieure de l'assemblage combustible 11 se trouvant en sail-

lie par rapport à la partie supérieure de l'alvéole (non

représentée sur la figure 2B).

Afin d'assurer le guidage de la partie infé-

rieure du dispositif d'extraction et de pose de manchon 10 à l'intérieur d'une ouverture de la plaque adaptatrice de l'embout 12 et du tube-guide correspondant, on utilise une plaque de guidage et de maintien 15 de l'outil qui est fixée sur la partie supérieure de l'alvéole au-dessus et à l'aplomb de l'embout démontable 12 de l'assemblage combustible. La plaque de guidage et de maintien 15 comporte un ensemble d'ouvertures qui se trouvent chacune dans l'alignement d'une ouverture de la plaque adaptatrice de

l'embout 12 recevant un tube-guide 13.

De plus, la plaque 15 comporte des moyens 16 de

verrouillage d'une partie de guidage de l'outil 10 assu-

rant le maintien de l'outil et la reprise d'efforts, pendant les opérations d'extraction et de pose d'un manchon de blocage. Ces moyens sont constitués par une cavité usinée dans la plaque 15 permettant un verrouillage à baïonnette de la partie inférieure de l'outil 10, comme

il sera expliqué plus loin.

Comme il est visible sur les figures 2A et 2B, le dispositif 10 de pose et d'extraction de manchons de blocage présente la forme d'une perche verticale de grande longueur constituée par un ensemble d'éléments tubulaires montés dans des dispositions coaxiales les uns par rapport

aux autres.

De manière générale, le dispositif 10 comporte un premier élément tubulaire externe 17, un second élément

tubulaire 18 intermédiaire disposé à l'intérieur du pre-

mier élément externe 17 et un troisième élément tubulaire interne 19 disposé à l'intérieur de l'élément tubulaire

intermédiaire 18.

Une tige de manoeuvre 20 est montée à l'inté-

rieur de l'élément interne 19 suivant l'axe commun aux

trois éléments 17, 18, 19.

Chacun des éléments tubulaires 17, 18, 19 comporte plusieurs tronçons successifs reliés bout à bout,

dans la direction axiale du dispositif 10.

Le premier élément externe tubulaire 17 comporte à son extrémité inférieure, une bague d'appui réglable 21 destinée à venir en appui sur la partie supérieure de la plaque de guidage et de fixation 15, lors de la mise en

service du dispositif de pose et d'extraction 10 à l'inté-

rieur d'un tube-guide 13 de l'assemblage combustible. La bague 21 constitue une butée permettant la reprise d'un effort axial de blocage de l'outil, après sa fixation par verrouillage à baïonnette dans une ouverture de la plaque

de maintien et de guidage 15.

* L'élément tubulaire 17 est relié à sa partie supérieure à un écrou 22 par l'intermédiaire d'une bague de fixation 23, de manière que l'écrou 22 soit libre en rotation par rapport à l'élément tubulaire externe 17 et entraîne cet élément 17 en translation dans la direction axiale. L'écrou 22 est engagé sur une partie filetée externe de la tête 24 du dispositif 10 sur laquelle est fixée, par l'intermédiaire de vis 26, la poignée 25 de manutention de la perche constituant le dispositif de pose

et d'extraction 10.

La poignée 25 en forme d'arceau est accrochée à une élingue solidaire du câble de levage d'un treuil d'une machine de levage et de manutention se déplaçant au-dessus

du niveau de la piscine de stockage du combustible.

De cette manière, on peut déplacer la perche

constituant le dispositif 10 dans une disposition verti-

cale à l'intérieur de la piscine de stockage, au-dessus des rateliers de stockage comportant les alvéoles dans

lesquels sont disposés les assemblages combustibles.

Par vissage ou dévissage de l'écrou 22 sur la partie filetée de la tête 24, on réalise la mise en appui de la bague 21 de l'élément tubulaire externe 17 contre la

face supérieure de la plaque de guidage et de fixation 15.

L'élément tubulaire intermédiaire 18 comporte

une partie inférieure à faible diamètre dépassant en-

dessous de la bague d'appui 21 de l'élément externe 17 et comportant des parties en saillie radiale 27 constituant des doigts d'accrochage du dispositif 10 sur les moyens d'accrochage 16 de la plaque 15 constitués par des cavités débouchant à l'intérieur d'un trou de guidage de la plaque

15 disposé dans le prolongement axial d'un tube guide 13.

L'élément tubulaire 18 comporte une partie supé-

rieure à plus grand diamètre que la partie inférieure disposée à l'intérieur de l'élément tubulaire externe 17 et qui est solidaire à sa partie supérieure de la tête 24

du dispositif 10 solidaire de la poignée 25.

La poignée 25 permet de placer l'élément inter-

médiaire 18 pour manoeuvrer les doigts de verrouillage 27 coopérant avec les cavités de verrouillage 16 de la plaque

de maintien 15.

Dans la partie inférieure de l'élément tubulaire intermédiaire 18 est également fixé un palier de glisse-

ment 28 dans lequel est engagée à glissement la partie

inférieure de l'élément tubulaire interne 19.

La partie interne tubulaire 19 est solidaire d'une vis 29 de forme tubulaire en prise avec un écrou 30

permettant de déplacer l'élément interne 19 dans la direc-

tion axiale pour réaliser une poussée ou une traction sur

le manchon de blocage.

L'écrou de manoeuvre 30 engagé sur la vis 29 à la partie d'extrémité supérieure du dispositif 10, au niveau de la poignée 25, peut être manoeuvré par un opérateur depuis la partie supérieure de la piscine de stockage. La partie supérieure de la vis 29 comporte sur sa surface externe une graduation permettant de repérer de manière très précise la position de l'écrou 30. L'écrou 30 comporte deux épaulements 30a et 30b destinés à venir en appui avec la partie supérieure de la tête 24, pour le desserrage du manchon de blocage par levage de l'élément 19 à l'intérieur de l'élément intermédiaire 18 ou pour le serrage du manchon de blocage par déplacement vers le bas

de l'élément 19.

La tige de manoeuvre 20 est montée glissante à l'intérieur de l'alésage de l'élément tubulaire central

19.

La tige 20 peut être manoeuvrée depuis la partie supérieure du dispositif 10, au niveau de la poignée 25, pour son déplacement dans la direction axiale ou par pivotement autour de son axe assurant la manoeuvre des doigts d'accrochage et de la manchette d'expansion de la

partie inférieure du dispositif 10.

La vis tubulaire 29 comporte, à sa partie supérieure, deux cavités identiques 29a et 29'a situées en vis-à-vis l'une de l'autre permettant l'engagement et une

fixation du type à baïonnette de la tige 20, par l'inter-

médiaire d'une goupille 20b, dans une position haute de déverrouillage des griffes de l'outil ou dans une position

basse de verrouillage.

Comme il est visible sur les figures 3A et 3B, la partie inférieure de l'élément tubulaire interne 19 est solidaire d'une broche 31 constituant la partie inférieure de la perche du dispositif d'extraction et de pose de manchon. La partie inférieure de l'élément tubulaire 19

est engagée et fixée sur la broche 31, de manière à pr6-

senter une partie annulaire 32 en saillie radiale par rap-

port à la broche destinée à venir s'engager dans la partie supérieure du manchon de blocage 8 pour venir en butée sur un épaulement séparant la partie de blocage proprement

dite 8a du manchon de forme tronconique d'une virole dé-

formable 8b constituant la partie supérieure de blocage du

manchon 8.

Comme il sera expliqué plus loin, l'effort de

poussée sur le manchon 8, pour son insertion et son blo-

cage à l'intérieur du tube-guide sera réalisé par l'inter- médiaire de la partie annulaire en saillie 32 en appui sur l'épaulement. La broche 31 comporte des ouvertures 33 de direction radiale dans chacune desquelles est montée glissante la partie supérieure d'une griffe d'accrochage

du manchon 8.

Chacune des griffes 35 comporte une lame flexi-

ble longitudinale de direction axiale. Les griffes 35 sont

disposées autour de la tige 20 montée glissante à l'inté-

rieur de l'alésage central de l'élément tubulaire interne

19 et de l'alésage de la broche tubulaire 31.

La partie de l'alésage de la broche tubulaire 31 dans laquelle sont montées les griffes 35 autour de la tige 20 présente un diamètre sensiblement supérieur au diamètre de la partie supérieure de l'alésage de la broche 31 dans laquelle la tige de manoeuvre 20 est montée

pratiquement sans jeu.

Autour de la surface latérale externe des lames

des griffes 35 est monté un manchon de guidage 36 soli-

daire de la tige de manoeuvre 20 à sa partie inférieure, par l'intermédiaire d'une partie filetée d'extrémité de la tige de manoeuvre 20 vissée à l'intérieur d'un alésage taraudé du manchon de guidage 36 et d'un écrou de blocage 37. Le manchon de guidage 36 est monté glissant sur les parties d'extrémités inférieures des lames des griffes dont le manchon de guidage 36 assure le maintien à

l'intérieur de l'alésage de la broche 31.

Lors d'un déplacement en translation de la tige de manoeuvre 20 à l'intérieur de la broche tubulaire 31,

entre sa position représentée sur la figure 3A et sa posi-

tion représentée sur la figure 3B, le manchon de guidage 36 se déplace par glissement sur l'extrémité des lames longitudinales des griffes 35 qui restent en position axiale fixe à l'intérieur de la broche 31.

La tige de manoeuvre 20 comporte une partie in-

férieure à diamètre réduit par rapport à la partie supé-

rieure séparée de la partie supérieure par une surface

tronconique 20a.

Dans la position de la tige de manoeuvre 20 représentée sur la figure 3A, la surface intérieure des griffes 35 est en contact avec la partie à petit diamètre de la tige de manoeuvre 20. La surface extérieure des griffes 35 est d'autre part en contact avec la surface intérieure de l'extrémité supérieure du manchon de guidage 36. Les parties supérieures des griffes engagées dans les ouvertures radiales 33 de la broche 31 sont alors maintenues en position rétractée. Les parties d'extrémité externes des griffes dans la direction radiale se trouvent

alors légèrement en retrait par rapport à la surface ext6-

rieure de la douille 31.

Lorsque la tige de manoeuvre 20 est dans sa position représentée sur la figure 3B, une partie à grand diamètre de la tige 20 est venue en visà-vis des parties supérieures des griffes 35 et le manchon 36 s'est déplacé vers le bas de manière à libérer la partie supérieure des

griffes 35.

Les griffes 35 se sont déplacées au moment du passage de la surface tronconique 20a au niveau de leur partie supérieure, dans la direction radiale et vers

l'extérieur à l'intérieur des ouvertures 33.

Les extrémités radiales externes des parties supérieures des griffes 35 engagées dans les ouvertures 33 sont venues dans une position en saillie par rapport & la

surface latérale externe de la broche 31.

Lorsque la broche 31 constituant la partie infé-

rieure de la perche du dispositif de pose et d'extraction est introduite dans un manchon de blocage 8, de telle sorte que la partie annulaire en saillie 32 de l'outil soit en appui sur l'épaulement du manchon, les griffes 35 se trouvent exactement en vis-à-vis de la gorge 9 usinée

à l'intérieur de la partie de blocage du manchon 8.

Dans leur position en saillie à l'extérieur de la broche 31, les griffes 35 pénètrent à l'intérieur de la gorge 9 et assurent ainsi une liaison entre la perche du dispositif de pose et d'extraction et le manchon 8 par

engagement des griffes dans la gorge 9.

La broche 31 comporte également des ouvertures radiales 38 dans sa partie inférieure, en-dessous des

ouvertures d'engagement des griffes 35.

Dans chacune des ouvertures 38 est engagée une bille 39 qui est en contact à l'intérieur de l'alésage de la broche 31 avec la surface extérieure du manchon de

guidage 36.

En outre, une manchette 40 de faible épaisseur est montée dans une disposition coaxiale autour de la broche 31, par l'intermédiaire d'un talon annulaire 41 constituant la partie inférieure de la manchette 40. Le talon annulaire 41 est serré entre un épaulement à la

partie inférieure de la broche 31 et une partie d'extré-

mité de forme annulaire d'une ogive 42 vissée à l'extré-

mité du corps de la broche 31 présentant une partie file-

tée.

La manchette 40 comporte des fentes longitudina-

les dans sa partie supérieure, jusqu'au voisinage de sa partie médiane 40a, de manière à délimiter des lames

flexibles susceptibles de se déformer en flexion, lors-

qu'elles sont sollicitées dans la direction radiale et vers l'extérieur par les billes 39, dans leur partie supérieure.

Chacune des lames flexibles de la partie supé-

rieure de la manchette d'expansion 40 est repliée vers l'intérieur, de manière à définir une surface 40b d'appui

d'une bille 39.

La surface externe du manchon de guidage 36 comporte une partie de forme tronconique 36a entre une partie d'extrémité inférieure à forte épaisseur et une

partie d'extrémité supérieure de forme cylindrique desti-

nées à venir en contact avec la partie extérieure des

griffes 35.

Lorsque la tige de manoeuvre 20 solidaire du

manchon de guidage 36 se déplace entre sa position repré-

sentée sur la figure 3A et sa position représentée sur la figure 3B, le déplacement de la partie tronconique 36a de la partie externe du manchon 36 au contact des billes 39 provoque leur déplacement dans la direction radiale et

vers l'extérieur à l'intérieur des ouvertures radiales 38.

Comme il est visible sur la figure 3B, le dépla-

cement des billes 39 provoque une expansion de la partie supérieure de la manchette 40 constituée par les lames qui

se déforment par flexion.

L'arête extérieure de pliage de la partie 40b des lames se trouve alors sur un cylindre dont le diamètre

est supérieur au diamètre extérieur de la partie infé-

rieure d'un manchon de blocage 8 d'un tube-guide.

Les parties d'extrémité pliées vers l'intérieur des lames de la manchette d'expansion comportent un rebord 40c de direction sensiblement axiale qui vient se loger dans un décrochement en saillie radiale vers l'intérieur

de la broche 31, en-dessous d'un épaulement.

Le rebord 40c des lames reste constamment à l'intérieur du décrochement de la broche 31 dont le diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur du

manchon de blocage 8.

Dans la position d'expansion des lames de la manchette d'expansion 40, comme représenté sur la figure 3B, le rebord supérieur 40c des lames flexibles se trouve placé à l'intérieur du manchon 8 engagé en position de

pose et d'insertion sur la broche 31.

En revanche, la ligne de pliage extérieure de la partie 40b de la lame flexible se trouve, comme indiqué

plus haut, à l'extérieur d'une surface cylindrique prolon-

geant vers le bas la surface extérieure du manchon 8.

Lorsqu'on réalise l'engagement du manchon 8 à l'intérieur de l'ouverture de l'embout et à l'intérieur de l'alésage d'un tube-guide 13, comme représenté sur la

figure 3B, le manchon de blocage 8 est maintenu à la péri-

phérie de la broche 31 par les griffes 35 et le manchon de guidage 36 réalise, par l'intermédiaire des billes 39,

l'expansion de la manchette 40.

La partie inférieure de la perche constituée par l'ogive 42 solidaire de la partie inférieure de la broche 31 pénètre dans l'ouverture évasée de l'embout puis dans

la partie supérieure du tube-guide 13.

Même dans le cas o une lame flexible de la partie supérieure du tube 13 est repliée vers l'intérieur,

l'ogive 42 peut pénétrer à l'intérieur du tube.

Lorsque la partie supérieure de la manchette d'expansion 40 constituée par les lames fléchies vers l'extérieur pénètre à l'intérieur du tube 13, la manchette d'expansion 40 a tendance à repousser vers l'extérieur les

lames flexibles du tube-guide 13.

Dans le cas o une lame du tube-guide 13 est repliée vers l'intérieur, la manchette d'expansion 40 redresse cette lame par pliage vers l'extérieur, de façon que la partie d'entrée du tube-guide 13 soit légèrement

évasée vers le haut, comme représenté sur la figure 3B.

Le manchon de blocage 8 fixé à la partie péri-

phérique de la broche 31 par l'intermédiaire des griffes d'accrochage 35 comporte une partie d'extrémité inférieure qui vient s'engager de manière très précise entre le rebord supérieur 40c des lames de la manchette d'expansion et la partie d'extrémité du tube-guide 13 légèrement

évasée vers l'extérieur.

On peut ainsi réaliser sans risque de pliage des lames flexibles du tubeguide 13, l'engagement axial du

manchon 8 à l'intérieur du tube-guide 13 disposé à l'inté-

rieur de l'ouverture traversant l'embout démontable.

On peut ainsi poursuivre sans risque le déplace-

ment du manchon de blocage 8 dans la direction axiale, jusqu'au moment o cet engagement du manchon à l'intérieur du tube-guide 13 se traduit par un effort supérieur à une

limite définie.

On réalise alors par poussée sur le manchon 8, le blocage du tube-guide 13, par engagement de sa partie

en saillie radiale dans une gorge de l'ouverture de l'em-

bout. La poussée sur le manchon 8 est effectuée par l'in-

termédiaire de la partie annulaire en saillie radiale 32 de l'élément tubulaire interne 19. Ce déplacement pour le serrage du manchon est réalisé par manoeuvre de l'écrou 30 en prise avec la vis 29 constituant la partie supérieure de l'élément tubulaire interne 19, l'écrou 30 venant en

contact avec la tête 24, par son épaulement 30b.

On réalise ensuite le blocage définitif du manchon 8 à l'intérieur de l'ouverture de l'embout par déformation de parties de la virole 8b à l'intérieur de

cavités débouchant dans la partie supérieure de l'ouver-

ture de l'embout.

Il est à remarquer que, pendant la descente du manchon à l'intérieur de l'ouverture de l'embout et à l'intérieur du tube-guide, le tube-guide est constamment écarté vers l'extérieur par les parties externes de pliage des lames de la manchette d'expansion constituant la

partie à plus grand diamètre de la manchette d'expansion.

On évite ainsi tout risque de pliage et d'endom-

magement des lames constituant la partie supérieure du tube-guide. Le dispositif suivant l'invention permet donc de réaliser de manière très sûre l'engagement des manchons de

blocage dans les tubes-guides, même si la partie supérieu-

re du tube-guide est endommagée.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisa-

tion qui a été décrit.

C'est ainsi qu'on peut imaginer l'utilisation d'un dispositif comportant des moyens différents d'un manchon de guidage solidaire de la tige de manoeuvre pour

réaliser le déplacement vers l'extérieur des lames flexi-

bles de la manchette d'expansion.

La manchette d'expansion peut être réalisée sous toute forme telle qu'elle puisse réaliser l'écartement vers l'extérieur des lames flexibles constituant la partie

d'extrémité d'un tube-guide.

Le dispositif suivant l'invention peut être

utilisé de manière très générale pour la pose et l'extrac-

tion de manchons de blocage dans les tubes-guides d'un

assemblage combustible d'un réacteur à eau de type quel-

conque comportant un embout démontable.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de pose et d'extraction d'un manchon de blocage (8) d'un tube-guide (13) dans un embout démontable (12) d'un assemblage combustible (11) disposé sous eau dans une piscine de stockage, l'embout (12) de

l'assemblage (11) comportant une plaque transversale tra-

versée par un ensemble d'ouvertures recevant chacune une partie d'extrémité d'un tube-guide (13) de l'assemblage

(11) comportant des secteurs déformables en flexion sépa-

rés par des fentes de direction longitudinale et une partie d'accrochage en saillie radiale et recevant un

manchon de blocage (8) dans sa partie interne pour réali-

ser l'expansion radiale et l'accrochage du tube-guide (13) par sa partie d'accrochage dans un élargissement annulaire de l'ouverture de l'embout (12), le dispositif de pose et d'extraction comportant une perche (10) fixée en position verticale à un moyen de manutention et de levage disposé au-dessus de la piscine de stockage et comportant au moins une partie d'extrémité inférieure (31) dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du manchon de blocage (8) dans laquelle sont montés mobiles au moins deux doigts

d'accrochage (35) du manchon (8) ayant des surfaces d'ac-

tionnement prévues pour coopérer avec une tige de manoeu-

vre mobile (20) disposée suivant la direction axiale à l'intérieur de la perche (10), de manière que les doigts (35) se déplacent entre une position rétractée dans la partie inférieure (31) de la perche (10) et une position en saillie d'accrochage du manchon (8), à l'intérieur d'une gorge interne (9) du manchon (8), lorsque la partie inférieure (31) de la perche (10) est introduite dans le

manchon (8), caractérisé par le fait que la partie infé-

rieure de la perche (10) porte une manchette d'expansion (40) engagée et fixée sur la partie inférieure (31) de la perche à l'une de ses extrémités (41) et comportant des fentes longitudinales délimitant des lames élastiques

déformables par flexion au moins dans sa partie d'extré-

mité opposée à l'extrémité (41) fixée sur la partie inférieure (31) de la perche (20), un ensemble de billes (39) montées mobiles radialement chacune dans un logement radial (38) de la partie inférieure (31) de la perche (10) et en appui chacune contre une lame déformable de la manchette d'expansion (40), ainsi qu'une came cylindrique (36) solidaire de la tige de manoeuvre (20) en appui sur les billes et permettant de déplacer les billes (39) entre une position rétractée et

une position d'expansion des lames flexibles de la man-

chette d'expansion, jusqu'à un diamètre supérieur au

diamètre extérieur du manchon de blocage (8), par déplace-

ment de la tige de manoeuvre (20).

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie inférieure (31) de la perche (10) comporte au moins deux ouvertures radiales (33) dans chacune desquelles est introduite une partie d'extrémité d'une griffe d'accrochage (35) de direction radiale, chacune des griffes (35) comportant de plus, une lame flexible disposée dans une direction axiale de la perche (10), le long de la tige de manoeuvre (20), la came cylindrique (36) de forme tubulaire étant engagée

de manière coaxiale à la tige de manoeuvre (20) à l'int6-

rieur d'un alésage de direction axiale de la partie infé-

rieure (31) de la perche (10), autour des lames élastiques des griffes (35), de manière à assurer le maintien et le serrage d'une partie d'extrémité des griffes (35) opposée

à la partie de direction radiale engagée dans une ouver-

ture (33) de la partie inférieure (31) de la perche, contre la tige de manoeuvre (20) disposée suivant l'axe de

la perche (10).

3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la came cylindrique de forme tubulaire (36) comporte sur sa surface extérieure, une surface de forme tronconique (36a) évasée vers le haut par l'intermédiaire de laquelle la came cylindrique (36) est

en contact avec les billes (39).

4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la came cylindrique (36)

comporte de plus une partie tubulaire cylindrique d'extré-

mité opposée à son extrémité de maintien des griffes (35) contre la tige de manoeuvre (20) par l'intermédiaire de laquelle la came cylindrique (36) vient en contact avec des parties d'extrémité des griffes (35) voisines des parties radiales engagées dans les ouvertures (33) de la partie inférieure (31) de la perche (10) dans la position de la tige de manoeuvre (20) correspondant à la position rétractée des griffes (35), de manière à maintenir les

griffes en position rétractée.

5.- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la

manchette d'expansion (40) comporte à son extrémité fixée sur la partie inférieure (31) de la perche, un talon de fixation (41) en saillie radiale vers l'intérieur qui est

intercalé et serré entre un épaulement de la partie infé-

rieure (31) de la perche (10) et un embout (42) en forme d'ogive constituant la partie d'extrémité inférieure de la

perche (10).

6.- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les

lames flexibles de la manchette d'expansion (40) compor-

tent à leur extrémité libre, une partie pliée vers l'inté-

rieur autour d'une arête de pliage (40b) et un rebord (40c) de direction sensiblement axiale, de manière que dans la position d'expansion de la manchette (40) par déplacement radial vers l'extérieur des billes (39), la partie extérieure de l'arête de pliage (40b) se trouve sur un cylindre de diamètre supérieur au diamètre extérieur du manchon (8) et la surface extérieure du rebord (40c) sur un cylindre dont le diamètre est inférieur au diamètre

intérieur du manchon (8).

7.- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la

perche (10) comporte trois éléments tubulaires coaxiaux, un premier élément tubulaire (17) externe comportant une

bague d'appui (21) sur une plaque de guidage et de main-

tien (15) de la perche (10) à son extrémité inférieure, un second élément tubulaire (18) disposé de manière coaxiale à l'intérieur du premier élément (17) comportant des moyens de verrouillage (27) à l'intérieur d'une ouverture traversante de la plaque de guidage et de maintien (15) et un troisième élément tubulaire (19) solidaire de la partie inférieure (31) de la perche (10), à sa partie inférieure en saillie à l'extérieur du premier élément tubulaire (17) et du second élément tubulaire (18), la tige de manoeuvre (20) étant disposée à l'intérieur d'un alésage central du

troisième élément tubulaire (19).

8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le troisième élément tubulaire (19) comporte, à sa partie inférieure fixée à la partie inférieure (31) de la perche (10), un rebord annulaire d'appui (32) destiné à venir en appui sur un épaulement interne du manchon de blocage (8) pour réaliser par poussée du troisième élément (19) sur le manchon de blocage (8), le serrage du tube-guide (13) à l'intérieur

de l'embout démontable (12).

9.- Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que le troisième élément (19) comporte une partie supérieure (29) constituant une vis sur laquelle est engagé un écrou (30) de déplacement dans la direction axiale du troisième élément (19) pour exercer

une poussée sur le manchon de blocage (8).

10.- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que la

perche (10) comporte une tête (24) sur laquelle est fixée une poignée (25) de manoeuvre et d'accrochage du moyen de manutention et de levage et qui est reliée à l'extrémité supérieure du premier élément tubulaire (17) et du second élément tubulaire (18), le premier élément tubulaire externe (17) étant relié à la tête (24) de la perche (10), par l'intermédiaire d'un écrou (22) de mise en appui du premier élément tubulaire (17) sur une plaque (15) de maintien et de guidage, le premier élément tubulaire (17) étant solidaire en translation axiale et libre en rotation

par rapport à l'écrou (22).

11.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage (27) du second élément tubulaire (18) dans une ouverture traversante de la plaque de guidage (15) sont constitués par des doigts en saillie radiale destinés à coopérer avec

des cavités (16) de la plaque de guidage (15) pour consti-

tuer une fixation à baïonnette.