FR2788628A1 - Dispositif et procede de chargement du coeur d'un reacteur nucleaire - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de chargement comporte un mât (13) mobile verticalement comportant des moyens de fixation amovibles d'un assemblage de combustible (17) et au moins un moyen de guidage (18, 19, 20) de l'assemblage de combustible (17) pour le déposer sur une plaque de support du coeur dans la cuve du réacteur nucléaire. Le moyen de guidage est constitué par au moins une poutre (18) suspendue à un moyen de déplacement (19, 20) de la poutre entre une position de retrait et une position active dans laquelle une partie de la poutre (18) vient dans une position adjacente par rapport à la partie inférieure (17a) de l'assemblage de combustible (17). La poutre (18) comporte une extrémité inférieure (18a) venant en saillie vers le bas verticalement par rapport à la partie inférieure de l'assemblage de combustible (17), dans la position active. La partie d'extrémité inférieure (18a) de la poutre (18) constitue deux pions de guidage qui sont introduits dans des ouvertures de passage d'eau de la plaque de support de coeur, lors de la dépose de l'assemblage de combustible (17).
Description
L'invention concerne un dispositif et un procédé de chargement du
coeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau et notamment d'un réac-
teur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression.
Les réacteurs nucléaires tels que les réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression comportent une cuve qui renferme le coeur du réacteur nucléaire constitué par des assemblages de combustible et dans
laquelle circule, en service, le fluide de refroidissement du réacteur.
Les assemblages de combustible du coeur, qui sont généralement d'une forme prismatique droite, viennent reposer sur une plaque de support de coeur, à l'intérieur de la cuve, par l'intermédiaire de leur partie inférieure ou embout inférieur, et sont placés dans une disposition verticale. La plaque support de coeur comporte des pions de positionnement des assemblages
de combustible, l'embout inférieur de chacun des assemblages de combus-
tible comportant deux ouvertures qui sont engagées sur deux pions de posi-
tionnement pour fixer l'assemblage de combustible en position dans le coeur.
Les assemblages de combustible juxtaposés constituent un ensemble dense dans lequel chacun des assemblages de combustible est au contact d'assemblages voisins, dans une disposition en réseau, par l'intermédiaire
de ses embouts et de ses grilles-entretoises.
Le matériau combustible fissile contenu dans les assemblages est consommé progressivement dans le réacteur nucléaire en service, si bien que les assemblages de combustible sont appauvris progressivement en matériau combustible fissile et subissent de ce fait une certaine usure. Il est nécessaire d'effectuer périodiquement des opérations de rechargement du coeur du réacteur nucléaire. Ces opérations, qui nécessitent un arrêt et un refroidissement du réacteur nucléaire consistent à remplacer une partie des
assemblages de combustible disposés dans une zone du coeur par des as-
semblages neufs, les autres assemblages du coeur, qui ne sont pas rempla-
cés par des assemblages neufs, étant déplacés d'une zone à une autre du
coeur.
D'autre part, lors de la mise en service initiale du réacteur nucléaire, il est nécessaire d'effectuer le chargement du coeur avec des assemblages de
combustible neufs constituant la première charge du réacteur nucléaire.
Les opérations de chargement ou de rechargement d'un réacteur nu-
cléaire sont réalisées sous eau, le couvercle de la cuve étant démonté, de-
puis le niveau supérieur de la piscine du réacteur dans le fond de laquelle
débouche le puits de cuve.
Pour effectuer les opérations de chargement et de rechargement, on
utilise une machine de levage et de manutention des assemblages de com-
bustible appelée machine de chargement qui comporte des moyens de gui-
dage horizontaux disposés au-dessus du niveau supérieur de la piscine et un chariot monté mobile sur les moyens de guidage horizontaux, dans au moins deux directions d'un plan horizontal, de manière à pouvoir placer des moyens de préhension et de levage des assemblages de combustible à l'aplomb de chacune des positions d'assemblages de combustible dans le
coeur du réacteur nucléaire.
Les moyens de préhension et de levage des assemblages de com-
bustible comportent un mât ayant à sa partie inférieure des moyens de prise d'un assemblage de combustible dans une disposition verticale, par l'intermédiaire de son embout supérieur. Le mât est monté mobile dans la direction verticale à l'intérieur d'un fût externe tubulaire fixé sur le chariot de
la machine de chargement avec son axe vertical.
Dans le réacteur en fonctionnement, les assemblages de combustible
qui sont soumis à l'irradiation et qui sont le siège d'un dégagement de cha-
leur intense peuvent subir des déformations. Du fait que les assemblages de
combustible sont généralement de forme très élancée, leur section transver-
sale présentant des dimensions très inférieures à leur longueur axiale, ils peuvent subir, par exemple par flambage, des déformations se traduisant par un déport relativement important de l'embout inférieur, par rapport à sa
position théorique centrée sur l'axe de l'assemblage de combustible.
De ce fait, il peut être très difficile d'assurer le réengagement d'un assemblage de combustible déformé dans le coeur du réacteur nucléaire, de manière que ses ouvertures de positionnement viennent s'engager sur deux
pions de positionnement de la plaque de support de coeur.
Le chargement ou le rechargement du coeur d'un réacteur nucléaire est effectué en plaçant les assemblages de combustible dans des positions adjacentes, successivement, à l'intérieur d'un cloisonnement de maintien des assemblages périphériques du coeur. Dans le cas d'assemblages de combustible ayant une section carrée disposés suivant un réseau à mailles carrées, on effectue la mise en place des assemblages de combustible dans des zones prismatiques à section carrée qui sont bordées par des assem-
blages de combustible adjacents sur un, deux ou trois côtés. Lorsqu'on ef-
fectue la mise en place d'un assemblage de combustible déformé dans une zone prismatique du coeur entourée par des assemblages de combustible adjacents, il est nécessaire de prendre de grandes précautions pour éviter
des accrochages entre les embouts et les grilles-entretoises de l'assem-
blage de combustible qui est mis en place et des assemblages de combusti-
ble adjacents. Il peut être nécessaire, pour assurer la mise en place com-
plète de l'assemblage déformé, d'effectuer plusieurs manoeuvres de levage
et de descente de l'assemblage de combustible. La mise en place des as-
semblages de combustible et donc le rechargement du coeur peuvent requé-
rir une très longue durée pour leur réalisation. On allonge d'autant les pério-
des d'arrêt du réacteur nucléaire.
On a donc proposé d'utiliser des dispositifs de guidage permettant d'accélérer la mise en place des assemblages de combustible dans le coeur
du réacteur nucléaire.
On a par exemple proposé d'utiliser des patins de guidage solidaires
de l'extrémité de tiges rigides fixées sur le mât de la machine de charge-
ment. On peut utiliser de un à quatre patins de maintien de la partie infé-
rieure de l'assemblage de combustible suivant le type d'emplacement dans
lequel on dépose l'assemblage de combustible, c'est-à-dire suivant le nom-
bre d'assemblages de combustible adjacents entourant l'emplacement. De tels dispositifs à patins permettent d'améliorer les conditions d'engagement et d'introduction de l'assemblage de combustible mais ne permettent pas d'assurer un guidage efficace, pendant la phase finale de la dépose de
I'assemblage de combustible, pour l'engagement des ouvertures de posi-
tionnement de l'embout inférieur de l'assemblage de combustible sur les
pions de positionnement de la plaque de support de coeur.
On a également proposé des dispositifs constituant des faux assem-
blages ou des faux embouts d'assemblages de combustible qui sont mis en
place sur la plaque de support du coeur autour d'un emplacement dans le-
quel on réalise la dépose d'un assemblage de combustible. De tels disposi-
tifs comportent des parties inclinées de guidage permettant de placer
l'embout inférieur de l'assemblage de combustible dans une position satis-
faisante dans laquelle les ouvertures de l'embout peuvent s'engager sur les
pions de positionnement. Ces dispositifs permettent en particulier d'amélio-
rer sensiblement la mise en place des assemblages de combustible défor-
mes. Cependant, I'inconvénient de tels dispositifs est qu'ils doivent être mis en place et récupérés dans le fond de la piscine avant et après la mise en
place d'un assemblage de combustible.
On connaît également des dispositifs complexes qui sont fixés laté-
ralement sur le dispositif de chargement d'assemblages de combustible et qui comportent des moyens pour guider et déplacer la partie inférieure de l'assemblage de combustible de manière synchronisée avec le déplacement
de la partie supérieure. De tels dispositifs, qui sont complexes et encom-
brants, sont d'une utilisation difficile dans le cadre d'un rechargement impli-
quant la mise en place de nombreux assemblages de combustible.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de chargement du coeur d'un réacteur nucléaire constitué par des assemblages de combustible reposant, par une partie d'extrémité inférieure, sur la face supérieure d'une plaque de support de coeur horizontale à l'intérieur d'une cuve, comportant des pions de positionnement des assemblages de combustible en saillie sur
sa face supérieure et traversés par des trous de passage d'eau de refroidis-
sement du réacteur, le dispositif de chargement comportant un mât vertical
muni de moyens de fixation amovibles de la partie supérieure d'un assem-
blage de combustible, à sa partie inférieure, et des moyens de déplacement du mât dans des directions horizontales et dans la direction verticale, pour déposer un assemblage de combustible fixé au mât sur la plaque de support de coeur, depuis le niveau supérieur d'une piscine du réacteur, de manière à engager deux ouvertures de positionnement d'une extrémité inférieure de l'assemblage de combustible sur deux pions de positionnement, ainsi qu'au
moins un moyen de guidage porté par le mât, ce dispositif étant d'une réali-
sation et d'une utilisation simples et permettant d'assurer un guidage effi-
cace de l'assemblage de combustible, jusqu'à sa dépose complète sur la
plaque support de coeur et l'engagement des ouvertures de son embout infé-
rieur sur des pions de positionnement de la plaque support de coeur. Dans ce but, le moyen de guidage est constitué par au moins une
poutre suspendue dans une disposition verticale, par son extrémité supé-
rieure, de manière articulée, à un moyen de déplacement de la poutre entre une position de retrait et une position active dans laquelle une partie de la poutre vient dans une position adjacente par rapport à la partie inférieure de l'assemblage de combustible, la poutre comportant de plus une extrémité inférieure venant en saillie vers le bas verticalement par rapport à la partie inférieure de l'assemblage de combustible, dans la position active de la poutre, constituée par au moins un pion de guidage pouvant être introduit à faible jeu dans une ouverture de passage d'eau de la plaque de support de coeur. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, un dispositif de chargement suivant l'invention et son utilisation pour réaliser le chargement du coeur d'un réacteur nucléaire à
eau sous pression.
La figure 1A est une vue en élévation de la partie supérieure du dis-
positif de chargement.
La figure 1B est une vue en élévation latérale de la partie inférieure du dispositif de chargement dont les moyens de guidage sont en position de
retrait.
La figure 2 est une vue schématique en élévation de la partie infé-
rieure du dispositif de chargement et d'une poutre de guidage en position de retrait. La figure 3 est une vue schématique en élévation, analogue à la vue de la figure 2, montrant la partie inférieure du dispositif de chargement et deux poutres de guidage d'un assemblage de combustible, I'une de ces
poutres étant en position de retrait et l'autre en position active.
La figure 4 est une vue en élévation de la partie d'extrémité inférieure d'un dispositif de guidage et d'un assemblage de combustible en cours de
dépose sur la plaque support de coeur du réacteur nucléaire.
La figure 5 est une vue en plan conventionnelle du coeur d'un réac-
teur nucléaire à eau sous pression pendant le chargement du coeur en utili-
sant le dispositif selon l'invention.
Sur les figures 1A et 1B, on voit une machine de chargement dési-
gnée de manière générale par le repère 1, reposant sur le bord supérieur des parois verticales en béton 3 de la piscine 2 d'un réacteur nucléaire dans
le fond de laquelle débouche un puits de cuve renfermant la cuve du réac-
teur. La machine de chargement 1 est utilisée pour enlever ou mettre en
place des assemblages de combustible constituant le coeur du réacteur nu-
cléaire disposé à l'intérieur de la cuve.
Les opérations de chargement ou de rechargement du réacteur nu-
cléaire nécessitant la mise en oeuvre de la machine de chargement 1 sont
effectuées sous eau, la piscine étant remplie d'eau jusqu'au niveau 4.
La machine de chargement 1 comporte un chariot mobile désigné de manière générale par le repère 12 permettant d'assurer les déplacements de la machine de chargement pour effectuer la prise en charge ou la dépose d'un assemblage de combustible dans un emplacement quelconque du
coeur du réacteur à l'intérieur de la cuve.
Le chariot 12 comporte un premier chariot 5 monté mobile sur des rails 6, par l'intermédiaire de roues 7. Les rails 6 sont eux-mêmes fixés sur
un second chariot 8 monté mobile sur des rails 9 reposant sur la partie supé-
rieure des parois 3 de la piscine 2 et disposés dans une direction perpendi-
culaire à la direction des rails 6. Le chariot 12 comportant le premier et le
second chariots constitue un chariot à mouvements croisés dans deux di-
rections perpendiculaires du plan horizontal.
Le premier chariot 5 de l'ensemble 12 constituant le chariot de la ma-
chine de chargement porte le fût externe tubulaire 10 de la machine de
chargement de forme cylindrique et présentant un axe 11 de direction verti-
cale. Le fût 10 repose sur le chariot 5, par l'intermédiaire de moyens de gui-
dage permettant son déplacement en rotation et son orientation autour de
l'axe 11 sur le premier chariot 5.
A l'intérieur du fût externe 10, est monté dans une disposition coaxiale et de manière à être mobile suivant la direction de l'axe 11 du fût externe, un mât interne 13 fixé par l'intermédiaire de poulies à des câbles de levage 14 d'un treuil 15. Le mât mobile 13 comporte, à sa partie inférieure, des moyens 16 permettant de réaliser l'accrochage d'un assemblage de
combustible par l'intermédiaire de son embout supérieur.
Le chariot mobile 12 de la machine de chargement permet de dépla-
cer l'ensemble constitué par le fût externe 10 et le mât interne 13 dans deux directions du plan horizontal par des mouvements croisés. De cette manière, on peut placer le mât mobile 13 à l'aplomb d'une position quelconque à l'intérieur du coeur du réacteur nucléaire pour réaliser la prise en charge ou
la dépose d'un assemblage de combustible 17 quelconque.
Le fût externe 10 comporte des moyens de guidage dans la direction
axiale 1 1 du mât interne 13 mobile à l'intérieur du fût externe 10.
Le mât 13 peut être déplacé dans la direction axiale 11 qui corres-
pond à la direction verticale, pendant l'utilisation de la machine de charge-
ment, grâce au treuil 15 entre une position totalement relevée représentée sur la figure 1 et une position basse dans laquelle le dispositif d'accrochage
16 du mât mobile 13 se trouve au niveau des embouts supérieurs des as-
semblages du coeur du réacteur nucléaire. Dans cette position basse, on
peut réaliser la prise ou la dépose d'un assemblage 17 du coeur du réacteur.
Dans la position haute du mât mobile 13, comme représenté sur les figures 1A et lB, I'assemblage de combustible 17 fixé à l'extrémité inférieure du mât mobile 13 par l'intermédiaire du dispositif d'accrochage 16 est entièrement logé à l'intérieur du fût externe 10 qui assure la protection de l'assemblage de combustible, par exemple pendant des déplacements dans les directions
horizontales du chariot 12.
Comme il est visible sur la figure 1 B, le dispositif de chargement com-
porte de plus au moins un moyen 18 de guidage de la partie inférieure 17a de l'assemblage de combustible 17 pendant sa dépose sur la plaque de
support de coeur, dans la cuve du réacteur nucléaire.
Le dispositif de guidage 18 comporte principalement une perche ayant une disposition globalement verticale qui est accrochée, par l'une de
ses extrémités 18b, de manière articulée, à l'extrémité d'une tige de ma-
noeuvre 19 sensiblement verticale reliée à un vérin de manoeuvre 20, au ni-
veau de la partie supérieure du fût externe 10 du dispositif de chargement. De plus, la poutre 18 est reliée, par l'intermédiaire de la tige 19, à un second vérin 21, également fixé sur une partie supérieure du fût 10, dont
l'axe d'actionnement est sensiblement perpendiculaire à l'axe d'actionne-
ment du vérin 20.
Comme il est visible en particulier sur les figures 2 et 3, le vérin 20 permet de lever et d'abaisser la poutre 18 entre une position haute de retrait
et une position basse active, dans une direction sensiblement verticale.
Le vérin de transfert 21 permet de déplacer la tige de manoeuvre 19 de la poutre 18, pour assurer son accrochage et son verrouillage à l'extrémité supérieure 18b de la poutre 18, par l'intermédiaire du mécanisme de verrouillage 22 ou, au contraire, pour déverrouiller et séparer la tige de manoeuvre 19 de la partie supérieure 18b de la poutre 18, lorsque celle-ci est dans sa position active dans laquelle elle repose sur des éléments de
support 23 et 23' du mât 13.
La poutre 18 présente une extrémité inférieure 18a constituant de préférence deux pions de centrage destinés à s'engager à faible jeu à l'intérieur de deux trous de passage d'eau de la plaque support de coeur du
réacteur nucléaire, pour assurer la mise en place d'un assemblage de com-
bustible fixé à l'extrémité du mât de levage 13. On utilise les deux trous
d'eau adjacents parmi les quatre trous de passage d'eau que comporte gé-
néralement la plaque en regard de chaque assemblage de combustible.
Sur la poutre 18 sont fixés deux éléments de support 24 et 24' desti-
nés à venir s'engager, respectivement, sur les supports 23 et 23' solidaires
du mât 13, dans la position de service de la poutre 18.
La poutre 18 porte également un galet 25 engagé dans un élément de
guidage 26 solidaire du fût 10 du dispositif de chargement. Le galet 25, en-
gagé dans l'élément de guidage 26, constitue une came de basculement de la poutre 18 entre sa position de retrait, telle que représentée sur les figures 1 et 2 ou sur la partie droite de la figure 3, et une position de service, telle
que représentée sur la gauche de la figure 3.
Dans la position de service, la poutre 18 repose, par l'intermédiaire de ses éléments d'appui 24 et 24', sur les éléments de support 23 et 23' du mât
13.
Comme il est représenté sur la figure 3, il est possible d'utiliser plu-
sieurs moyens de guidage constitués chacun par une poutre 18 et des moyens de déplacement et de support de la poutre, pour assurer le guidage
d'un assemblage de combustible 17, lors de sa dépose sur une plaque su-
périeure de coeur du réacteur, en utilisant le dispositif de chargement suivant
l'invention. Il est possible d'utiliser, dans le cas d'assemblages de combusti-
ble de forme prismatique à section carrée, quatre dispositifs de guidage
comportant chacun une poutre 18.
Comme il est visible sur la figure lB et sur la figure 3, la poutre 18 peut présenter deux parties rectilignes sensiblement parallèles reliées entre elles par une partie coudée inclinée par rapport à la direction axiale de la poutre, de manière à assurer une mise en place de la partie inférieure de la poutre au voisinage immédiat de l'embout inférieur 17a de l'assemblage de combustible 17 et de préférence, sensiblement au contact de cet embout inférieur, dans la position de service de la poutre 18. De cette manière, les parties inférieures 18a des perches 18, qui viennent, dans la position de service de la poutre 18, en saillie dans la direction verticale et vers le bas par rapport à l'embout inférieur 17a de l'assemblage de combustible fixé au
mât 13, se trouvent dans le prolongement de l'embout et assurent sans diffi-
culté une mise en place de l'assemblage de combustible sur la plaque sup-
port de coeur, comme il sera expliqué plus loin, en particulier en regard de la
figure 4.
Lorsqu'un assemblage de combustible présente une déformation, par exemple une déformation en arc, la mise en place de poutres dont la partie
inférieure vient en contact avec l'embout inférieur de l'assemblage de com-
bustible permet éventuellement d'assurer un certain redressage de
l'assemblage de combustible.
Il est à remarquer que les poutres 18 des dispositifs de guidage sont fixées, dans leur position de service, sur des éléments solidaires du mât 13
de la machine de chargement. De ce fait, les poutres sont parfaitement pa-
rallèles à l'axe du mât de chargement 13 indépendamment de la forme géométrique de l'assemblage de combustible 17 fixé au mât 13.
La mise en position de service des poutres 18 des dispositifs de gui-
dage est réalisée à l'intérieur du fût 10 de la machine de chargement, au-
dessus du niveau supérieur de la piscine du réacteur nucléaire. De ce fait,
cette opération peut être facilement contrôlée et assistée.
Avant d'effectuer la mise en position de service des poutres de gui-
dage, on réalise la prise d'un assemblage de combustible 17 en utilisant le
mât 13, par exemple dans la piscine du combustible du réacteur nucléaire.
On relève ensuite le mât 13 de la machine de chargement auquel est fixé l'assemblage de combustible 17, de manière que le mât 13 et l'assemblage de combustible 17 se trouvent en position entièrement rétractée à l'intérieur
du fût 10 de la machine.
On réalise alors, au-dessus de la piscine du réacteur, la mise en po-
sition de service des poutres 18 des moyens de guidage de la machine de
chargement en actionnant les vérins 20 et 21, jusqu'au moment o les élé-
ments d'appui 24 et 24' de chacune des poutres 18 sont fixés en position sur un élément de support 23 ou 23' du mât 13. Les éléments de guidage 25 et 26 assurent un déplacement parfaitement guidé de la poutre 18, entre ses
positions extraite et de service.
Lorsque les poutres 18 ont été placées en position de service, les parties inférieures des poutres sont fixées dans des directions parallèles à
l'axe du mât 13, ces positions étant dans l'alignement axial de trous de pas-
sage d'eau de la plaque de support de coeur.
Il est possible d'utiliser une seule poutre 18 dont la partie inférieure 18a constitue deux pions de centrage venant dans l'alignement de deux trous de passage d'eau de la plaque de support de coeur ou encore deux, trois ou quatre poutres disposées respectivement en vis-à-vis d'une face
correspondante de l'assemblage de combustible.
Sur la figure 4, on a représenté la plaque de support de coeur 30 du
réacteur nucléaire dont la surface supérieure porte des pions 27 de posi-
tionnement d'assemblages de combustible tels que l'assemblage 17, dont
l'embout inférieur 17a ou pied destiné à venir reposer sur la surface supé-
rieure de la plaque de support de coeur 30 comporte des ouvertures 28
d'engagement des pions de positionnement 27 en saillie sur la surface supé-
rieure de la plaque de support de coeur 30.
La plaque de support de coeur 30 est traversée sur toute son épais-
seur par des trous de passage d'eau 29 permettant la répartition et l'introduction d'eau de refroidissement dans chacun des assemblages de combustible 17. Dans le cas d'assemblages de combustible à section carrée disposés suivant un réseau à mailles carrées sur la plaque de support du coeur, le positionnement des assemblages de combustible dans le réseau étant assuré par les pions 27, la plaque de support de coeur 30 est traversée par quatre trous de passage d'eau 29, au niveau de chacune des positions
d'assemblages de combustible.
Sur la figure 4, on a représenté un assemblage de combustible 17, lors de la phase finale de sa mise en place sur la plaque de support de coeur
30. On a également représenté la partie inférieure d'une poutre 18 d'un dis-
positif de guidage de la machine de chargement à laquelle est suspendu
l'assemblage de combustible 17. La poutre 18 est dans sa position de ser-
vice, la partie inférieure de la poutre 18, parallèle à l'axe de déplacement 31
du mât de la machine de chargement, étant en appui contre l'embout infé-
rieur 17a de l'assemblage de combustible 17.
L'extrémité inférieure 18a de la poutre 18 constituant deux pions de centrage est alors dans l'alignement axial des trous de passage d'eau 29 situés à l'aplomb d'une position d'assemblage de combustible non occupée voisine de la position dans laquelle on réalise la dépose de l'assemblage de combustible 17. Lors de la phase finale de la dépose de l'assemblage de combustible 17, les pions de guidage 18a, qui comportent une partie
d'extrémité tronconique d'engagement sont introduits dans les trous de pas-
sage d'eau 29 et assurent un guidage de la partie inférieure de l'assemblage
de combustible, ce premier guidage constitue un prépositionnement (ou pré-
centrage) de l'assemblage. Le positionnement final est assuré par les pions
de positionnement 27 lors de leur engagement dans les ouvertures 28.
On réalise la mise en place de l'assemblage de combustible 17, dans une position adjacente par rapport à un assemblage de combustible 17' qui a été mis en place antérieurement sur la plaque de support de coeur 30. Dans le cas d'un assemblage de combustible non déformé, I'axe de
l'assemblage de combustible est parfaitement aligné avec l'axe de déplace-
ment 31 du mât de la machine de chargement. Dans le cas d'un assemblage de combustible déformé, par exemple arqué, l'axe de la partie inférieure de
I'assemblage de combustible peut faire un certain angle avec l'axe de dé-
placement de la machine de chargement ou être légèrement décalé par rap-
port à cet axe.
Un certain redressement ou déplacement de l'assemblage de com-
bustible vers une position satisfaisante d'engagement peut être assuré par
la ou les perches 18 du ou des moyens de guidage de la machine de char-
gement. De plus, au moment de l'engagement de l'assemblage de combus-
tible, un certain guidage est également assuré par les assemblages de com-
bustible voisins dans le coeur du réacteur nucléaire, tels que l'assemblage
de combustible 17'.
Dans tous les cas, l'engagement des parties inférieures 18a des pou-
tres 28, qui sont solidaires de l'assemblage de combustible 17 pendant son déplacement, dans des trous de passage d'eau 29 de la plaque de support
de coeur 30, assure un guidage de la dépose de l'assemblage de combusti-
ble, de telle sorte que les ouvertures de positionnement 28 de l'embout infé-
rieur 17a viennent s'engager sans difficulté sur les pions depositionnement
correspondant 27. L'engagement des pions de guidage 18a dans les ou-
* vertures de passage d'eau 29, dont les diamètres sont sensiblement supé-
rieurs au diamètre des pions de positionnement 27, peut être réalisé sans difficulté au moment de la descente de l'assemblage de combustible dans la position qui lui a été assignée et qui est déterminée par ses coordonnées dans le réseau constitué par la section transversale du coeur du réacteur nucléaire. Sur la figure 5, on a représenté la section transversale du coeur 31 du
réacteur nucléaire reposant sur une plaque de support de coeur 30.
Les emplacements à section carrée occupés par des assemblages de combustible sont repérés par des croix. On a également représenté, dans des zones ne renfermant pas encore d'assemblages de combustible, des
assemblages de combustible 17 dont on effectue la mise en place et la dé-
pose sur un emplacement libre du coeur en utilisant la machine de charge-
ment suivant l'invention équipée de moyens de guidage de l'assemblage de combustible. Les assemblages de combustible 17 en cours de dépose ont été désignés par A et B, suivant le type d'emplacement (A ou B) dans lequel
on réalise la dépose.
Pour la mise en place d'un assemblage de combustible 17, dans un
emplacement libre 32, de type A, entouré sur deux côtés par des assembla-
ges de combustible mis en place antérieurement dans le coeur, on met en
position de service, contre la partie inférieure de l'assemblage de combusti-
ble 17, deux poutres 18 de moyens de guidage de la machine de charge-
ment suivant l'invention. Les parties inférieures des poutres 18 viennent en appui sur la partie inférieure de l'assemblage de combustible 17, suivant deux faces de l'assemblage de combustible opposées aux faces de
I'assemblage destinées à venir en contact avec les assemblages de com-
bustible bordant l'emplacement libre 32.
L'assemblage de combustible est descendu par la machine de char-
gement, à grande vitesse, dans la zone libre d'assemblages de combustible comportant l'emplacement libre 32, suivant la position représentée sur la figure 5. L'assemblage de combustible est ensuite déplacé horizontalement
pour venir à l'aplomb de l'emplacement libre32. L'assemblage de combusti-
ble est ensuite déplacé dans la direction verticale pour être déposé sur l'emplacement 32. Pendant la descente de l'assemblage de combustible, les pions de guidage constituant les parties inférieures des poutres 18 viennent
s'engager dans quatre trous de passage d'eau d'emplacements libres voi-
sins de l'emplacement 32. On assure ainsi un guidage de l'assemblage de
combustible 17, lors de sa dépose sur la plaque de support de coeur 30.
Dans le cas d'un emplacement libre, tel que l'emplacement 33, de type B, qui est entouré sur trois côtés (dans le cas de l'emplacement 33, par un assemblage de combustible et par deux plaques de cloisonnement du coeur, une seule poutre 18 est mise en position de service contre la partie inférieure de l'assemblage de combustible 17 dont on assure la dépose sur
l'emplacement libre 33.
De manière générale, il est possible de mettre en position de service contre la partie inférieure de l'assemblage de combustible, lors de sa dépose sur la plaque de support de coeur, une, deux, trois ou quatre poutres de
moyens de guidage de la machine de chargement.
Dans tous les cas, on assure un guidage parfait de la partie inférieure
de l'assemblage de combustible, lors de sa dépose.
Le dispositif de chargement suivant l'invention comportant des moyens de guidage de la partie inférieure de l'assemblage de combustible est particulièrement utile pour assurer la mise en place d'assemblages de
combustible déformés. Cependant, ce dispositif présente également un inté-
rêt pour la mise en place d'assemblages de combustible non déformés, la mise en place précise et la dépose de l'assemblage de combustible pouvant
être réalisées de manière plus facile et plus rapide.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
Par exemple, les moyens de guidage de la machine de chargement peuvent comporter des poutres présentant des formes différentes de celles qui ont été décrites. Les moyens de déplacement, de mise en place et de fixation des poutres sur le mât de la machine de chargement peuvent être également différents. La machine de chargement peut être prévue pour comporter un, deux, trois ou quatre moyens de guidage dans le cas
d'assemblages de combustible de forme prismatique à section carrée.
Bien entendu, dans le cas d'assemblages de combustible d'une autre forme, les moyens de guidage pourraient être différents quant à leur forme
ou à leur nombre.
L'invention s'applique dans le cas du chargement de tout réacteur
nucléaire comportant un coeur constitué par des assemblages de combusti-
ble reposant par leur partie d'extrémité inférieure sur une plaque de support
de coeur.
Claims (7)
1.- Dispositif de chargement du coeur d'un réacteur nucléaire consti-
tué par des assemblages de combustible (17) reposant par une partie d'extrémité inférieure (17a) sur la face supérieure d'une plaque de support de coeur (30) horizontale, à l'intérieur d'une cuve, comportant des pions de positionnement (27) des assemblages de combustible (17) en saillie sur la face supérieure de la plaque de support de coeur (30) et traversée par des trous (29) de passage d'eau de refroidissement du réacteur, le dispositif de chargement (1) comportant un mat vertical (13) muni de moyens de fixation amovible (16) de la partie supérieure d'un assemblage de combustible (17), à sa partie inférieure et des moyens (12, 8, 15) de déplacement du mât dans des directions horizontales et dans la direction verticale pour déposer un assemblage de combustible (17) fixé au mât (13) sur la plaque de support de coeur (30), depuis le niveau supérieur d'une piscine (2) du réacteur, de manière à engager deux ouvertures de positionnement (28) d'une extrémité
inférieure (17a) de l'assemblage de combustible (17) sur deux pions de po-
sitionnement (27), ainsi qu'au moins un moyen de guidage (18, 19, 20, 21) porté par le mât (13), caractérisé par le fait que le moyen de guidage (18, 19, 20, 21) est constitué par au moins une poutre (18) suspendue dans une
disposition verticale par son extrémité supérieure (18b), de manière articu-
lée, à un moyen de déplacement (19, 20, 21) de la poutre (18) entre une position de retrait et une position active dans laquelle une partie de la poutre (18) vient dans une position adjacente par rapport à la partie inférieure (17a) de l'assemblage de combustible (17), la poutre (18) comportant de plus une extrémité inférieure (18a) venant en saillie vers le bas verticalement, par rapport à la partie inférieure de l'assemblage de combustible (17) dans la position active de la poutre (18), constituée par au moins un pion de guidage (18a) pouvant être introduit à faible jeu dans une ouverture (29) de passage
d'eau de la plaque de support de coeur (30).
2.- Dispositif de chargement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans -sa position active, la poutre (18) repose par l'intermédiaire d'au moins un dispositif d'appui (24, 24') sur un dispositif de support (23, 23') solidaire du mât (13) et que les moyens de déplacement de la poutre (18) entre sa position de retrait et sa position active comportent un premier vérin (20) de déplacement dans la direction axiale verticale de la poutre (18), un second vérin (21) de déplacement transversal de la poutre
entre la position de retrait et une position dans laquelle l'au moins un dispo-
sitif d'appui (24) de la poutre (18) est à la verticale d'un support (23) du mât (13) de la machine de chargement, ainsi que des moyens de guidage (25,
26) de la poutre (18) entre sa position de retrait et sa position active.
3.- Dispositif suivant la revendication 2, dans le cas d'une machine de
chargement comportant un fût (10) solidaire de moyens (12, 8) de déplace-
ment horizontal du fût (10), au-dessus d'une piscine du réacteur nucléaire
dans lequel le mât (13) est monté mobile dans la direction verticale, caracté-
risé par le fait que les moyens de guidage (25, 26) de la poutre (18) com-
portent un galet de guidage (25) monté sur la poutre (18) et un chemin de
guidage (26) solidaire du fût (10) de la machine de chargement.
4.- Dispositif de chargement suivant l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, caractérisée par le fait qu'au moins un pion de guidage (18a) constituant la partie d'extrémité inférieure de la poutre (18) du moyen de guidage comporte une partie tronconique d'engagement dans un trou de
passage d'eau (29) de la plaque de support de coeur (30).
5.- Dispositif de chargement suivant l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 4, caractérisé par le fait que la poutre (18) présente une partie su-
périeure et une partie inférieure sensiblement parallèles entre elles reliées par une partie coudée inclinée par rapport à une direction longitudinale de la poutre, de manière que la partie inférieure de la poutre (18) puisse venir dans une position adjacente par rapport à la partie d'extrémité inférieure (17a) de l'assemblage de combustible (17), dans sa position de service, et de préférence en contact avec la partie inférieure de combustible (17), dans
sa position de service.
6.- Procédé de chargement du coeur d'un réacteur nucléaire constitué par des assemblages de combustible (17) reposant par une partie d'extrémité inférieure (17a) sur la face supérieure d'une plaque de support de coeur (30) horizontale, à l'intérieur d'une cuve, la cuve du réacteur étant
ouverte et communiquant avec une piscine (2) du réacteur nucléaire, pen-
dant le chargement du coeur, qui est réalisé, depuis le niveau supérieur de la piscine (2) du réacteur nucléaire, en utilisant une machine de chargement (1) comportant un mât vertical (13) muni de moyens de fixation amovible de
la partie supérieure d'un assemblage de combustible (17) à sa partie infé-
rieure et des moyens (12, 8, 15) de déplacement du mât (13) dans des directions horizontales et dans la direction verticale, le procédé consistant à réaliser, pour chacun des assemblages de combustible (17) du coeur dont on assure le chargement, successivement, la fixation de l'assemblage de combustible (17) par sa partie supérieure à la partie inférieure du mât (13)
de la machine de chargement (1), le déplacement de l'assemblage de com-
bustible en utilisant le dispositif de chargement pour l'introduire dans la pis-
cine du réacteur nucléaire et la dépose de l'assemblage de combustible (17)
sur la plaque de support de coeur (30) en engageant des ouvertures de po-
sitionnement (28) d'une extrémité inférieure (17a) de l'assemblage de com-
bustible (17) sur deux pions de positionnement (27) en saillie sur la face su-
périeure de la plaque de support de coeur (30), caractérisé par le fait qu'on met en place, dans une position adjacente par rapport à la partie inférieure (17a) d'un assemblage de combustible (17), une poutre (18) de guidage de l'assemblage de combustible comportant une partie d'extrémité inférieure (18a) venant en saillie vers le bas à la partie inférieure (17a) de l'assemblage de combustible (17) et qu'on réalise, par déplacement du mât (13) dans la direction verticale et vers le bas, le déplacement vertical de l'assemblage de combustible jusqu'à sa dépose dans un emplacement libre du coeur du réacteur nucléaire, l'assemblage de combustible étant guidé par la partie inférieure (18a) de la poutre (18) introduite dans au moins un trou
de passage d'eau (29) de la plaque de support de coeur (30).
7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le
moyen de guidage comportant la poutre (18) est mis dans sa position adja-
cente par rapport à la partie inférieure de l'assemblage de combustible (17), alors que le mât de chargement (13) et l'assemblage de combustible (17) se
trouvent au-dessus du niveau supérieur de la piscine (2) du réacteur nu-
cleaire.
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