FR2825830A1 - Procede et dispositif d'elimination d'un squelette irradie d'un assemblage de combustible d'un reacteur nucleaire - Google Patents
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Abstract
On suspend le squelette (5) de l'assemblage de combustible par son embout supérieur (5b) à un moyen de déplacement (7) à l'intérieur d'une piscine (1), on introduit le squelette (5) d'assemblage de combustible dans un moyen de découpage (11) par tronçons successifs dans la direction longitudinale du squelette (5). On découpe, à l'aide d'une cisaille (11), successivement, chacun des tronçons du faisceau de tubes-guides (8) entre deux grilles-entretoises successives (9) du squelette (5) ou entre un embout d'extrémité (5a, 5b) et une grille-entretoise d'extrémité (9a, 9b). On sépare du squelette (5) un fragment constitué par une grille-entretoise (9, 9a, 9b) ou un embout (5a, 5b) solidaire d'une partie au moins d'un tronçon du faisceau de tubes-guides (8). On recueille les embouts (5a, 5b) dans un premier réceptacle (14a) et les grilles-entretoises (9, 9a, 9b) dans un second réceptacle (14b). On complète éventuellement le procédé par un pressage final des grilles-entretoises et des tronçons de tubes-guides grâce à un moyen de pressage (31).
Description
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L'invention concerne un procédé d'élimination d'un squelette irradié d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire et en particulier d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent des assemblages de combustible présentant une forme générale prismatique droite à section carrée. Les assemblages de combustible comportent un faisceau de crayons de combustible constitués chacun d'un tube de gainage fermé par des bouchons à ses extrémités et renfermant un empilement de pastilles de matériau combustible et un squelette assurant le maintien des crayons du faisceau de combustible dans des dispositions parallèles entre elles.
Les squelettes d'assemblages de combustible comportent une pluralté de grilles-entretoises comportant des cellules dans chacune desquelles est engagé un crayon de combustible, réparties et espacées suivant la direction longitudinale de l'assemblage de combustible ainsi que des tubesguides parallèles entre eux et se substituant à certains crayons de combustible, dans certaines des cellules des grilles-entretoises. Les tubes-guides (par exemple vingt-quatre tubes-guides) répartis dans la section transversale de l'assemblage de combustible constituent un faisceau assurant la rigidité du squelette de l'assemblage de combustible dans la direction longitudinale.
Les tubes-guides de l'assemblage de combustible sont fixés par soudage ou maintenus par serrage dans les cellules de grilles-entretoises, de sorte que le squelette présente une bonne rigidité.
Les tubes-guides comportent des parties d'extrémité de part et d'autre d'une première et d'une dernière grilles-entretoises du squelette, sur lesquelles sont fixés des embouts d'extrémité du squelette. Un premier embout, ou embout inférieur, de l'assemblage de combustible comporte des pieds par l'intermédiaire desquels l'assemblage de combustible repose sur une plaque inférieure de support du coeur, à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire.
Le second embout de l'assemblage de combustible fixé sur la seconde partie d'extrémité des tubes-guides, en saillie par rapport à la dernière grille-entretoise, ou grille supérieure, constitue l'embout supérieur de l'assemblage de combustible qui comporte en particulier des ressorts de main-
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tien élastique de l'assemblage de combustible sur lesquels une plaque supérieure de coeur est mise en appui sur les assemblages de combustible disposés dans le coeur du réacteur nucléaire.
Les grilles-entretoises successives sont séparées par des tronçons du faisceau de tubes-guides et, de même, un premier et un dernier tronçons du faisceau de tubes-guides sont placés entre la première grille et le premier embout et la dernière grille et le second embout du squelette, respectivement.
Après un certain temps de séjour dans le coeur du réacteur nucléaire, les assemblages de combustible doivent être déplacés à l'intérieur du coeur ou remplacés par des assemblages de combustible neufs, les assemblages de combustible usagés étant alors transportés et stockés dans une piscine du combustible usé attenante au bâtiment du réacteur nucléaire.
Dans le cas où le squelette a été détérioré, il est nécessaire de transférer tous les crayons de combustible de l'assemblage en endommagé, dans un squelette neuf (opération appelée reconstitution) afin de poursuivre leur irradiation.
Il est alors nécessaire d'assurer l'élimination du squelette irradié détérioré, vidé de ses crayons, et son stockage sous une forme la plus compacte possible, dans une zone de stockage de longue durée, à l'intérieur de conteneurs adaptés.
Pour leur élimination, les squelettes d'assemblages de combustible doivent être découpés pour pouvoir être introduits dans des conteneurs de stockage.
Ces opérations, effectuées sur des squelettes fortement irradiés, doivent être réalisées sous une profondeur d'eau suffisante, à l'intérieur d'une piscine, ou d'une fosse communiquant avec la piscine, pour assurer une bonne protection biologique des opérateurs chargés de l'élimination des squelettes.
On a proposé, par exemple, dans le FR-2.538. 939, un appareil permettant de découper et de mettre sous forme compacte un squelette d'assemblage de combustible. L'appareil décrit réalise un tronçonnage du squelette de l'assemblage de combustible (duquel on a enlevé les crayons de
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combustible) par découpage des tubes-guides, au niveau de chacun des tronçons du faisceau disposé entre deux grilles-entretoises successives.
Les tronçons de squelette obtenus qui comportent des tronçons de tubes-guides, une grille-entretoise et, éventuellement, un embout d'extrémité de l'assemblage de combustible sont introduits dans une unité de compactage placée de manière adjacente à l'unité de découpage de l'appareil utilisé pour l'élimination du squelette.
Le dispositif et le procédé correspondant présentent l'inconvénient de nécessiter l'utilisation d'une unité de découpage et d'une unité de compactage, sans qu'on puisse réaliser une séparation sélective des matériaux constituant le squelette de l'assemblage de combustible. En outre, le découpage du faisceau de tubes-guides doit être réalisé dans un chambre de cisaillement dans laquelle il faut introduire le squelette de l'assemblage de combustible.
Le but de l'invention est de proposer un procédé d'élimination d'un squelette irradié d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire comportant un faisceau de tubes-guides parallèles entre eux, une pluralité de grilles-entretoises réparties et espacées suivant la longueur de tubesguides qui sont engagés et fixés à l'intérieur de cellules des grillesentretoises et un premier et un second embouts d'extrémité fixés aux extrémités des tubes-guides, respectivement, à une certaine distance d'une première grille-entretoise et d'une dernière grille-entretoise, suivant la direction longitudinale du squelette, l'élimination du squelette étant réalisée sous eau, dans une piscine, ou dans une fosse communiquant avec la piscine, ce procédé permettant de réaliser l'élimination du squelette de manière rapide, avec un certain tri des fragments obtenus, en utilisant un outillage simple.
Dans ce but : - on suspend le squelette par son second embout à un moyen de déplacement à l'intérieur de la piscine, - on prévoit, dans la piscine, un moyen de découpage du squelette, constitué par une cisaille comportant deux lames planes montées mobiles en rotation, l'une par rapport à l'autre entre une position d'ouverture et une position de fermeture, autour d'un axe parallèle à la direction axiale des tu-
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bes-guides ou direction longitudinale du squelette en position de découpage, dans un plan de cisaillage perpendiculaire à la direction longitudinale, - on introduit le squelette dans le moyen de découpage entre les lames de la cisaille en position d'ouverture, par tronçons successifs dans la direction longitudinale, comportant au moins l'un des tronçons longitudinaux des tubes-guides entre deux grilles-entretoises ou entre un embout et une grille-entretoise, - on déplace les lames de la cisaille, l'une vers l'autre d'abord, de manière à compacter le tronçon de tubes-guides sous la forme d'un faisceau ayant une section allongée suivant une direction de cisaillage dans le plan de cisaillage puis à découper le tronçon de tubes-guides, de manière à séparer du squelette, au moins l'un d'une grille-entretoise et d'un embout du squelette, et au moins une partie d'un tronçon de tubes-guides solidaire de la grille-entretoise ou de l'embout, et - on recueille, dans un premier réceptacle, les embouts d'extrémité et, dans un second réceptacle, les tronçons de tubes-guides et les grillesentretoises solidaires d'une partie au moins d'un tronçon de tubes-guides.
Le terme "piscine" utilisé plus haut désigne aussi bien la piscine d'une centrale nucléaire qu'une fosse communiquant avec la piscine.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif d'élimination de squelettes d'assemblages de combustible et son utilisation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation et en coupe verticale de l'ensemble du dispositif d'élimination à l'intérieur d'une piscine d'une centrale nucléaire.
La figure 2 est une vue en élévation d'une partie du dispositif d'élimination de squelettes comportant un moyen de découpage du squelette et de tri des fragments obtenus.
La figure 3 est une vue en perspective d'une cisaille de découpage du faisceau de tubes-guides d'un squelette d'assemblage de combustible en position ouverte, préalablement au découpage du faisceau de tubes-guides.
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La figure 4 est une vue de dessus des lames de la cisaille en position fermée.
La figure 5 est une vue de dessus montrant, à titre comparatif, la section d'un faisceau de tubes-guides dans un état pré-compacté de forme cylindrique, selon un procédé connu.
La figure 6 est une vue de dessus analogue à la vue de la figure 5 montrant le faisceau à l'état compacté dans l'emprise des lames de la ci- saille, pendant une opération de découpage suivant l'invention.
Sur la figure 1, on a représenté une piscine 1 délimitée par des parois en béton, telles que 2 du bâtiment du combustible d'une centrale nucléaire (ce peut être la piscine principale, ou une fosse auxiliaire).
La piscine 1 est remplie d'eau jusqu'à un niveau 3 et présente un fond 2a sur lequel est posé et fixé un dispositif d'élimination de squelettes d'assemblages de combustible désigné, de manière générale, par le repère 4.
L'élimination des squelettes 5 à l'état découpé est réalisé sous une hauteur d'eau, par exemple de dix mètres, permettant d'assurer la protection biologique d'opérateurs chargés de piloter les opérations effectuées sur l'assemblage de combustible, depuis un poste de conduite 6 placé sur un plancher de travail 2b, au niveau supérieur de la piscine. Suivant la configuration de la piscine, le dispositif d'élimination des squelettes sera posé et fixé, soit sur le fond de la piscine, soit sur les racks de stockage des assemblages irradiés.
Le squelette 5 est un squelette irradié d'un assemblage de combustible dont on a extrait l'ensemble des crayons de combustible, avant de réaliser les opérations de découpage et d'élimination des déchets produits.
On prend en charge le squelette 5 irradié de l'assemblage de combustible avec un outil de levage et de manutention 7, tel qu'un outil de manutention d'assemblages de combustible usagés dans la piscine du combustible.
L'outillage de levage 7 comporte une partie inférieure de préhension qui est engagée dans des parties de préhension de l'embout supérieur 5b du squelette 5.
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Le squelette 5 comporte un faisceau de tubes-guides 8 maintenus dans des dispositions parallèles entre elles, chacun des tubes-guides 8 du faisceau étant engagé et fixé dans une cellule d'une grille-entretoise 9 d'une pluralité de grilles-entretoises réparties et espacées suivant la direction longitudinale de l'ossature 5, de sorte qu'entre deux grilles-entretoises successives 9, le faisceau de tubes-guides 8 se présente sous la forme d'un tron- çon de faisceau d'une longueur sensiblement constante.
De plus, un premier embout 5a, ou embout inférieur, de l'assemblage de combustible et le second embout 5b, ou embout supérieur, sont fixés sur les parties d'extrémité des tubes-guides 8, à la suite de la première grilleentretoise 9a, ou grille-entretoise inférieure et de la dernière grille-entretoise 9b, ou grille-entretoise supérieure, respectivement.
L'embout inférieur 5a comporte des pieds d'appui permettant de faire reposer l'assemblage de combustible sur une plaque inférieure de coeur, en position de service, dans la cuve du réacteur nucléaire.
L'embout supérieur 5b comporte des ressorts d'appui 5'b de la plaque supérieure de coeur, pour le maintien des assemblages de combustible en position de service dans le coeur du réacteur nucléaire.
Le dispositif de découpage et d'élimination 4 comporte un conduit 10 d'introduction et de guidage du squelette 5, une unité de découpage 11 montée transversalement dans le conduit 10 et une enceinte 12 de réception des déchets découpés dans laquelle débouche, par une partie inférieure à grand diamètre disposée en-dessous de l'unité de découpage 11, le conduit 10 d'introduction et de guidage.
Dans la partie inférieure élargie 10a du conduit 10 débouchant dans l'enceinte 12 est placé un volet mobile 13 monté pivotant autour d'un axe 13' actionné par des moyens de commande du volet 13 pour le déplacer entre une position fermée et l'une ou l'autre de deux positions d'ouverture pour le passage des déchets découpés dans l'enceinte 12.
A l'intérieur de l'enceinte 12, sont placés deux réceptacles 14a et 14b séparés présentant des parois verticales s'étendant au-dessus du fond du réceptacle 12, à l'aplomb de la partie débouchante 10a du conduit de guidage 10. Dans une première position d'ouverture du volet 13, les fragments
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découpés sont guidés vers le premier réceptacle 14a, alors que dans une seconde position du volet 13, les fragments sont guidés vers le second réceptacle 14b, par une partie supérieure inclinée de la paroi du réceptacle 14b. Au-dessus du réceptacle 14b, peut être placé un dispositif 31 de pressage des grilles-entretoises et des tronçons de tubes-guides dirigés par le volet 13 vers le réceptacle 14b.
Le dispositif de compactage et de découpage 4 comporte de plus un ensemble 15 d'aspiration et de filtration d'eau dans le conduit 10, endessous de l'unité 11 de découpage, de manière à aspirer, avec l'eau du conduit 10, les déchets produits par le découpage du squelette 5 d'assemblage de combustible, les déchets étant ensuite arrêtés par le filtre de l'ensemble 15.
Les déchets arrêtés par le filtre peuvent être déversés dans l'un des compartiments 14a et 14b, ou être conditionnés séparément par l'exploitant du réacteur nucléaire.
Une caméra vidéo 16 permet de surveiller, depuis le poste de commande 6, au niveau supérieur de la piscine, la zone de découpage du dispositif 4 et/ou la zone d'introduction et d'empilement des fragments découpés dans les réceptacles 14a et 14b.
Le fond des compartiments 14a et 14b peut comporter une trappe mobile, de manière que les fragments introduits dans les réceptacles 14a et 14b puissent être déversés dans des conteneurs de stockage, les réceptacles étant déplacés et soulevés au-dessus des conteneurs de stockage.
L'unité de découpage 11 est reliée par des tuyauteries (non représentées) à une centrale hydraulique ou pneumatique disposée au-dessus du niveau de la piscine, sur le plancher 2b, la centrale hydraulique pouvant fournir de l'eau déminéralisée sous pression ou de l'air comprimé à l'unité 11 de découpage qui comporte en particulier une cisaille qui peut être actionnée par de l'eau déminéralisée sous pression ou par l'air comprimé.
L'ensemble d'aspiration et de filtration 15 comporte une motopompe qui peut être alimentée en courant électrique par un câble à partir du poste de commande 6, ou être actionnée par de l'air comprimé.
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La caméra vidéo 16 est également reliée par un câble vidéo et un câble d'alimentation au poste de commande 6.
Le poste de commande 6 comporte des moyens de commande à distance de l'unité de découpage 11 et du dispositif d'aspiration et de filtration 15 ainsi que des écrans de visualisation des images fournies par la caméra vidéo 16 d'au moins une zone du dispositif de découpage 4.
On va maintenant décrire, en se référant aux figures 1 et 2, une opération de découpage et d'élimination d'un squelette 5 d'assemblage de combustible.
Comme expliqué plus haut, le squelette irradié est pris en charge par le moyen de levage 7, par l'intermédiaire de son embout supérieur.
Comme représenté sur la figure 1, le squelette 5 est amené audessus de l'entrée du conduit 10 du dispositif de découpage et d'élimination 4, puis un premier tronçon du faisceau de tubes-guides 8, intercalé entre l'embout inférieur 5a et la grille-entretoise inférieure 9a, est placé dans l'emprise de la cisaille 11 à l'état ouvert (comme représenté sur la figure 3).
On actionne alors la cisaille 11 pour réaliser le découpage du premier tronçon de tubes et la séparation de l'embout inférieur 5a du squelette de l'assemblage de combustible. L'embout inférieur 5a est guidé par le volet 13, dans sa position représentée sur la figure 1, vers le réceptacle 14a. Le fragment détaché du squelette comporte, en plus de l'embout inférieur 5a, une partie de très faible longueur du faisceau de tubes-guides 8.
Après réouverture de la cisaille 11, on descend le squelette 5 à la verticale à l'intérieur du conduit 10, de manière à placer un second tronçon du faisceau de tubes-guides intercalé entre la grille-entretoise inférieure 9a et la grille-entretoise immédiatement supérieure, dans l'emprise de la cisaille 11, comme représenté sur la figure 2.
On commande la cisaille pour refermer les lames et découper le tron- çon de tubes-guides, de manière à détacher la grille-entretoise inférieure 9a du squelette.
Le fragment obtenu, comme représenté sur la figure 2, comporte la grille-entretoise inférieure et des parties des deux tronçons du faisceau de tubes-guides situées de part et d'autre de la grille-entretoise inférieure 9a.
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Le fragment tombe à l'intérieur du dispositif pour être guidé vers le réceptacle 14b, le volet 13 étant dans sa position rabattue représentée sur la figure 2.
Le découpage du squelette est réalisé tronçon par tronçon, les tron- çons successifs entre deux grilles-entretoises étant introduits dans l'emprise de la cisaille 11, successivement. Il est possible d'effectuer un découpage plus fin des faisceaux de tubes-guides, en actionnant la cisaille à plusieurs reprises sur le tronçon de tubes-guides, en descendant le squelette progressivement.
Les grilles-entretoises sur lesquelles sont restées fixées deux parties de tronçon de tubes-guides sont guidées vers le réceptacle 14b et empilées dans le réceptacle. Ces fragments peuvent être compressés par le dispositif de pressage 31 avant d'être introduits dans le réceptacle 14b et avant un transport d'évacuation
Le découpage se poursuit jusqu'à ce qu'on ait réalisé la séparation de la grille-entretoise supérieure 9b qui est séparée de l'embout supérieur 5b.
Le découpage se poursuit jusqu'à ce qu'on ait réalisé la séparation de la grille-entretoise supérieure 9b qui est séparée de l'embout supérieur 5b.
L'embout supérieur 5b est ensuite séparé de l'outil de levage 7 et le volet 13 est placé de manière à recueillir l'embout supérieur 5b dans le réceptacle 14a.
Suivant la contenance des réceptacles 14a et 14b, on peut réaliser successivement, de la manière qui a été décrite ci-dessus, le découpage successif de plusieurs squelettes irradiés d'assemblages de combustible.
Lorsque les réceptacles 14a et/ou 14b sont remplis de fragments découpés de squelettes d'assemblages de combustible, on les évacue dans une zone de la piscine du combustible ou d'une fosse voisine, dans laquelle les fragments sont déversés dans des conteneurs de stockage.
Les déchets irradiés peuvent être gardés en piscine pendant une certaine durée et/ou évacués à l'intérieur des conteneurs de stockage, sur un site de stockage de longue durée.
Sur la figure 3, on a représenté la cisaille 11 qui comporte, de manière générale, une embase 17 comportant une ouverture 17a de forme carrée permettant le passage et le guidage des embouts et grilles-entretoises
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du squelette, dans une direction perpendiculaire à l'embase 17, entre deux opérations de découpage d'un tronçon de tubes-guides du squelette.
On a représenté sur la figure 3 un tronçon de tube-guides 8 d'un squelette d'assemblage de combustible, à l'intérieur de l'emprise de la cisaille 11 en position d'ouverture.
Sur l'embase 17 est fixé, par l'intermédiaire d'un support 18a, un corps de vérin 18 tel qu'un vérin pneumatique alimenté en air comprimé ou en eau déminéralisée par des conduites 18b.
Le corps du vérin 18 qui est introduit et fixé dans une ouverture traversante du support 18a fixé sur l'embase 17 présente un axe parallèle à l'embase 17 et une partie antérieure 18c de direction axiale en forme de chape ou de fourche disposée au-dessus de la face supérieure de l'embase 17.
La partie antérieure 18c du corps de vérin en forme de chape comporte une lumière longitudinale sur toute sa longueur dans laquelle sont montés les moyens de déplacement et de guidage des lames 20a et 20b de la cisaille 11.
Les moyens de déplacement et de guidage des lames 20a et 20b de la cisaille 11 comportent en particulier un axe d'articulation 19 fixé à l'intérieur des branches de la chape 18c dans une direction perpendiculaire à la face supérieure de l'embase 17, l'axe d'articulation 19 étant fixé sur la chape 18c, par un écrou 19'en prise avec une partie d'extrémité filetée de l'axe 19 engagée dans une ouverture de la branche supérieure de la chape 18c.
Chacune des lames 20a et 20b de forme plane comporte un bord interne de découpage et de guidage 21 a ou 21 b dont la forme caractéristique permet la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
Les bords 21 a et 21 b des lames de cisaille 20a et 20b comportent, à l'une de leurs extrémités engagée à l'intérieur de la lumière de la chape 18c, des surfaces de guidage à section circulaire (telles que 22b) dont le rayon est égal au rayon de l'axe d'articulation 19.
Les parties correspondantes de guidage telles que 22b des bords intérieurs des lames 20a et 20b sont en prise avec la surface latérale de l'axe 19 qui assure le guidage des lames pendant leur déplacement en rotation,
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entre la position ouverte représentée sur la figure 3 et la position fermée représentée sur la figure 4.
Le déplacement des lames entre la position ouverte et la position fermée de la cisaille est réalisé par un jeu de biellettes 23 articulées à l'une de leurs extrémités sur une extrémité de la tige du vérin pneumatique 18 et à leurs autres extrémités, sur des parties d'extrémité internes des lames de cisaille 20a et 20b, par l'intermédiaire d'axes 24a et 24b perpendiculaires à la face supérieure de l'embase 17 de la cisaille.
Le déplacement du piston du vérin 18 à l'intérieur du corps de vérin permet de déplacer la tige de vérin sur laquelle les premières extrémités des biellettes sont articulées pour déplacer les lames 20a et 20b entre la position d'ouverture et la position de fermeture de la cisaille ou inversement, suivant le sens de déplacement du vérin et de la tige du piston 18.
Comme il est visible sur les figures 3 et 4, le bord intérieur 21 a ou 21 b de la lame de cisaille 20a ou 20b, incliné vers le tranchant de la lame, comporte, depuis la partie interne sur laquelle est prévue la surface de guidage circulaire telles que 22b jusqu'à l'extrémité extérieure en forme de bec des lames de cisaille, une première partie rectiligne 25a ou 25b suivant laquelle le tranchant comporte une denture et une partie courbe 26a (ou 26b) suivant laquelle le tranchant et le bord 21 a ou 21 b de la lame de cisaille sont lisses.
Dans le cas d'une méthode de cisaillage d'un faisceau de tubes suivant l'art antérieur, comme représenté sur la figure 5, le faisceau de tubes 8 est compacté préalablement au cisaillage sous la forme d'un faisceau à tubes serrés ayant une section sensiblement circulaire.
Comme il est visible sur la figure 5, lorsqu'on referme la cisaille sur le faisceau de tubes-guides 8 à l'état compacté, on doit réaliser le cisaillage d'un ensemble de tubes compact ayant une dimension importante dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal de cisaillage 27 s'étendant suivant la longueur des lames de cisaille 20a et 20b.
Le découpage des tubes 8 du faisceau est donc réalisé avec difficulté et nécessite une force importante exercée par le vérin.
Selon l'invention, le faisceau de tubes 8 n'est pas pré-compacté avant le cisaillage et les lames de cisaille, pendant leur fermeture, réalisent un pré-
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compactage du tronçon du faisceau de tubes-guides 8, comme représenté sur la figure 6.
Sur l'embase 17 de la cisaille 11, est fixée une plaque de guidage 30 comportant une rainure rectiligne 29 parallèle à la surface de l'embase et perpendiculaire à l'axe longitudinal de cisaillage 27.
Les parties d'extrémité extérieures ou becs des lames de cisaille 20a et 20b viennent s'engager dans la rainure longitudinale 29, lors de la fermeture de la cisaille, de manière à être guidées dans une direction rectiligne.
Ce guidage permet de contrôler parfaitement le déplacement des lames de cisaille et de leur bord interne, de manière à réaliser le compactage du faisceau sous la forme représentée sur la figure 6 et évite que les lames ne s'écartent dans une direction perpendiculaire au plan de l'embase 17.
La coopération de la partie rectiligne dentée 25a et 25b du tranchant des lames 20a et 20b avec les tubes du faisceau assure une retenue des tubes vers l'extrémité interne des lames de cisaille et les parties courbes lisses 26a et 26b des lames assurent le compactage des tubes 8, sous la forme d'un faisceau compact dont la section présente une forme allongée dans la direction longitudinale de cisaillage 27 correspondant à la direction longitudinale des lames 20a et 20b en position fermée, perpendiculaire à la rainure de guidage 29.
Dans ce cas, le cisaillage du faisceau pré-compacté qui présente une épaisseur relativement faible dans la direction perpendiculaire à la direction longitudinale 27 (par exemple, comme représenté, une épaisseur correspondant à trois couches de tubes 8) facilite le cisaillage du tronçon de tubesguides 8 qui peut être effectué en déployant un effort modéré par l'intermédiaire du vérin pneumatique 18.
Le procédé suivant l'invention permet donc de réaliser l'élimination de squelettes d'assemblages de combustibles de manière rapide en utilisant un dispositif simple de cisaillage comportant deux lames de cisaille planes mobiles dans un plan de cisaillage parfaitement parallèle au plan de l'embase 17 de la cisaille dans laquelle est engagé le squelette 5 dans une position bien définie, l'ouverture 17a de l'embase assurant le maintien d'une grilleentretoise au voisinage du tronçon dont on réalise le découpage.
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En outre, le pré-compactage des tubes du tronçon de faisceau de tubes-guides sous la forme d'un faisceau dont la section est allongée suivant l'axe de cisaillage dans le plan de cisaillage permet de limiter l'effort à exercer sur les lames de cisaille pour effectuer le découpage du faisceau.
L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a été décrit.
Les lames de la cisaille peuvent être guidées et articulées sur l'embase de la cisaille, d'une manière différente de celle qui a été décrite qui présente l'avantage d'utiliser deux lames totalement libres l'une par rapport à l'autre et parfaitement guidées dans le plan de cisaillage.
L'invention s'applique à l'élimination de squelettes irradiés d'assemblages de combustible différents d'assemblages de combustible pour des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression.
De manière générale, l'invention s'applique à l'élimination de squelettes de tout assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau légère.
Claims (11)
- REVENDICATIONS 1. - Procédé d'élimination d'un squelette irradié d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire comportant un faisceau de tubes-guides (8) parallèles entre eux, une pluralité de grilles-entretoises (9, 9a, 9b) réparties et espacées suivant la longueur de tubes-guides (8) qui sont engagés et fixés à l'intérieur de cellules des grilles-entretoises (9,9a, 9b) et un premier et un second embouts (5a, 5b) d'extrémité fixés aux extrémités des tubesguides (8), respectivement, à une certaine distance d'une première grilleentretoise (9a) et d'une dernière grille-entretoise (9b), suivant la direction longitudinale du squelette (5), l'élimination du squelette étant réalisée sous eau, dans une piscine (1), caractérisé par le fait : - qu'on suspend le squelette (5) de l'assemblage de combustible par son second embout (5b) à un moyen de déplacement (7) à l'intérieur de la piscine (1), - qu'on prévoit, dans la piscine (1), un moyen de découpage (4) du squelette (5), constitué par une cisaille (11) comportant deux lames planes (20a, 20b) montées mobiles en rotation, l'une par rapport à l'autre entre une position d'ouverture et une position de fermeture, autour d'un axe (19) paral- lèle à la direction axiale des tubes-guides (8) ou direction longitudinale du squelette (5) de l'assemblage de combustible en position de découpage, dans un plan de cisaillage perpendiculaire à la direction longitudinale, - qu'on introduit le squelette (5) dans le moyen de découpage (4) entre les lames (20a, 20b) de la cisaille (11) en position d'ouverture, par tron- çons successifs dans la direction longitudinale, comportant au moins l'un des tronçons longitudinaux des tubes-guides (8) entre deux grillesentretoises (9,9a, 9b) ou entre un embout (5a, 5b) et une grille-entretoise (9, 9a, 9b), - qu'on déplace les lames (20a, 20b) de la cisaille, l'une vers l'autre, d'abord de manière à compacter le tronçon de tubes-guides (8) sous la forme d'un faisceau ayant une section allongée suivant une direction de cisaillage (27) dans le plan de cisaillage, puis à découper le tronçon de tubesguides (8), de manière à séparer du squelette (5), au moins l'un d'une grilleentretoise (9,9a, 9b), à l'état compacté, et d'un embout (5a, 5b) du sque-<Desc/Clms Page number 15>lette, et au moins une partie d'un tronçon de tubes-guides (8) solidaire de la grille-entretoise ou de l'embout, et - qu'on recueille, dans un premier réceptacle (14a), les embouts d'extrémité (5a, 5b) et, dans un second réceptacle (14b), les tronçons de tubesguides (8) et les grilles-entretoises (9,9a, 9b) solidaires d'une partie au moins d'un tronçon de tubes-guides (8).
- 2.-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on transporte les embouts (5a, 5b) et les grilles-entretoises (9,9a, 9b) solidaires des parties de tronçons de tubes-guides (8) constituant des fragments irradiés du squelette (5) dans un entreposage ou un stockage de longue durée de produits irradiés, soit à l'intérieur des réceptacles (14a, 14b), soit à l'intérieur de conteneurs de stockage dans lesquels sont déversés les fragments irradiés.
- 3. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on aspire et qu'on filtre de l'eau de la piscine à proximité d'une zone de compactage et de découpage du squelette (5), de manière à récupérer des débris de compactage ou de découpage du squelette (5).
- 4.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on commande les opérations de déplacement, de compactage et de découpage du squelette (5) depuis un poste de commande (6) disposés au-dessus du niveau de la piscine (1).
- 5.-Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on capte, à l'aide d'une caméra vidéo (16), et qu'on transmet au poste de commande (6) au-dessus du niveau supérieur de la piscine (1) au moins une image d'une zone du moyen de compactage et de découpage (4) du squelette (5).
- 6. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on réalise un pressage final des grilles-entretoises (9, 9a, 9b) et des tronçons de tubes-guides (8) avant le transport d'évacuation.
- 7. - Dispositif d'élimination d'un squelette irradié (5) d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire comportant un faisceau de tubesguides (8) parallèles entre eux, une pluralité de grilles-entretoises (9) répar-<Desc/Clms Page number 16>ties et espacées suivant la longueur des tubes-guides (8) qui sont engagés et fixés à l'intérieur de cellules des grilles-entretoises (8) et un premier et un second embouts d'extrémité (5a, 5b) fixés aux extrémités des tubes-guides (8), respectivement, à une certaine distance d'une première grille-entretoise (9a) et d'une dernière grille-entretoise (9b), suivant la direction longitudinale du squelette (5), l'élimination du squelette étant réalisée sous eau, dans une piscine (1), caractérisé par le fait qu'il comporte une cisaille (11) de découpage disposée sous eau dans la piscine (1) comportant une embase (17) de guidage et de maintien du squelette (5) dans une position de découpage, deux lames planes (20a, 20b) montées mobiles en rotation autour d'un axe d'articulation (19) l'une par rapport à l'autre dans un plan de cisaillage paral- lèle à l'embase (17), entre une position d'ouverture et une position de fermeture, ayant chacune un bord interne (21 a, 21 b) de compactage et de découpage de tronçons de tubes-guides (8) entre deux grilles-entretoises successives (9), sous la forme d'un faisceau compacté ayant une section allongée dans une direction parallèle au plan de cisaillage, - des moyens de déplacement (18,23) des lames (20a, 20b) entre la position d'ouverture et la position de fermeture de la cisaille (11), et - un moyen (7) de déplacement du squelette (5) dans la piscine (1), pour l'introduction de tronçons successifs du squelette (5) à l'intérieur d'une ouverture de guidage (17a) de l'embase (17) de la cisaille (11).
- 8.-Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que le bord interne (21a, 21b) de découpage et de compactage des lames (20a, 20b de la cisaille (11) comporte, depuis une partie interne voisine d'un axe d'articulation (19) des lames (20a, 20b) de la cisaille (11), jusqu'à une extrémité externe ou bec d'extrémité des lames (20a, 20b), une première partie rectiligne (25a, 25b) comportant une denture sur une arête constituant le tranchant de la lame et une seconde partie courbe lisse (26a, 26b).
- 9.-Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que la cisaille (11) comporte un axe d'articulation (19) fixé dans une disposition perpendiculaire au plan de l'embase (17) et que le bord interne (21a, 21b) de chacune des lames (20a, 20b) comporte une partie circulaire (22a, 22b) de guidage en rotation de la lame correspondante<Desc/Clms Page number 17>(20a, 20b) sur l'axe d'articulation (19), dans une partie d'extrémité interne, chacune des lames (20a, 20b) étant engagée librement par la partie d'extrémité interne circulaire (22a, 22b) de son bord interne sur l'axe d'articulation (9).
- 10. - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait qu'une plaque de guidage (30) comportant une rainure de guidage rectiligne (29) parallèle au plan de l'embase (17) est fixée sur l'embase (17), de manière à assurer le guidage de parties d'extrémité externes ou bec des lames (20a, 20b), à l'opposé d'une extrémité interne d'articulation des lames (20a, 20b) sur l'axe d'articulation (19).
- 11.-Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de déplacement (18,23) des lames (20a, 20b) entre la position d'ouverture et la position de fermeture de la cisaille (11) comportent un vérin (18) dont le corps est fixé sur l'embase (17) de la cisaille (11) et un jeu de biellettes (23) articulées chacune, à l'une de leurs extrémités, sur une tige du vérin (18) et, à leur autre extrémité, sur une partie d'extrémité interne d'une lame de cisaille (20a, 20b).
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