FR2848329A1 - Dispositif de decoupage et de prelevement d'une portion d'une grille-entretoise d'un assemblage de combustible. - Google Patents

Abstract

Le dispositif comporte un rail courbe (26a, 26b) fixé sur un premier chariot porte-outil (24), un second chariot porte-outil (28) monté mobile sur le rail courbe (26a, 26b) sur lequel est fixé l'unité de découpage (30, 31), un moyen (33') de déplacement du second chariot porte-outil (28) sur le rail courbe (26a, 26b), un moyen d'indexage et de blocage du second chariot porte-outil (28) dans une première ou une seconde position de découpage et un outil (36, 37) de prise et de prélèvement à distance d'une portion de la grille (8), après découpage. De préférence, dans la première position, le découpage est réalisé perpendiculairement à une face frontale de la grille-entretoise et, dans la seconde position, dans une direction à 45° par rapport à la face frontale et aux parois de cellules de la grille-entretoise (8).

Description

L'invention concerne un dispositif de découpage et de prélèvement

d'une portion d'une grille-entretoise d'un assemblage de combustible et en particulier d'un assemblage de combustible d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression.

Les assemblages de combustible des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression et plus généralement les assemblages de combustible des réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau légère comportent habituellement un faisceau de crayons combustibles parallèles entre eux maintenus dans une structure comportant des grilles-entretoises de maintien 10 transversal des crayons réparties suivant la direction longitudinale du faisceau.

Ces assemblages de combustible présentent une forme prismatique droite, par exemple à section carrée, et des faces latérales planes. Les grillesentretoises sont constituées par des plaquettes métalliques assemblées 15 entre elles à angle droit pour constituer un réseau de cellules ayant des parois planes constituées par des portions des plaquettes métalliques destinées à recevoir les crayons de combustible.

La grille-entretoise de forme carrée comporte des faces externes planes constituées par des plaquettes assemblées à angle droit.

La structure de l'assemblage comporte également des tubes-guides qui sont engagés et éventuellement fixés dans des cellules de chacune des grillesentretoises et qui sont reliés à leurs extrémités à un embout supérieur et à un embout inférieur de l'assemblage de combustible.

Au cours d'utilisations de longue durée dans le réacteur nucléaire ou 25 encore pendant des phases de manutention nécessaires pour effectuer périodiquement des déchargements et des rechargements du coeur du réacteur, certaines grilles-entretoises d'assemblages de combustible peuvent se trouver détériorées, de telle sorte qu'il est nécessaire d'effectuer un contrôle et éventuellement une réparation de ces grillesentretoises, pendant des 30 phases d'arrêt du réacteur nucléaire, par exemple pour rechargement du coeur. On a proposé, dans le FR-2.693.933, un dispositif d'usinage sous eau d'une grille-entretoise d'un assemblage de combustible permettant en parti- culier d'effectuer certaines opérations de réparation de grilles- entretoises d'assemblages usagés.

L'assemblage de combustible est placé dans une piscine, dans une disposition verticale, à l'intérieur d'une structure de support, telle que le pa5 nier d'un descenseur.

Le dispositif utilise un moyen de levage de l'assemblage de combustible en position verticale par rapport à la structure de support. Sur la structure de support est fixée une platine horizontale portant une table à déplacements croisés dans deux directions du plan horizontal. La platine com10 porte des moyens de serrage de l'assemblage de combustible, de manière à l'immobiliser en position d'usinage d'une grille-entretoise après qu'on a réalisé le levage de l'assemblage de combustible.

La table à mouvements croisés porte un support d'outil monté mobile sur la platine dans une direction du plan horizontal et rappelé en direction de 15 l'assemblage de combustible par un moyen de rappel élastique. Sur le support d'outil est monté un chariot porte-outil, mobile dans une direction du support d'outil parallèle à la direction axiale de l'assemblage de combustible en position d'usinage.

L'outil qui est fixé sur le chariot porte-outil peut être constitué par 20 exemple par une unité de meulage ou de découpage motorisée.

On réalise une avance de l'outil vers l'intérieur de l'assemblage de combustible dans une direction perpendiculaire à l'une des faces de l'assemblage de combustible, de manière à placer l'unité de meulage ou de découpage au-dessus de la grille-entretoise sur laquelle on doit intervenir.

Lorsqu'on veut réaliser un découpage d'une portion de la grilleentretoise, on déplace l'unité de découpage ou de meulage dans la direction axiale de l'assemblage de combustible, c'est-à-dire généralement dans la direction verticale, suivant toute la hauteur de la grille-entretoise.

Les déplacements de l'outil dans les directions du plan horizontal qui 30 sont réalisés par la table à mouvements croisés, dans des directions perpendiculaires aux faces de l'assemblage de combustible ne permettent de réaliser un découpage et un prélèvement de portions de grillesentretoises que dans des angles de la grille, les découpages étant réalisés successivement suivant deux plans perpendiculaires entre eux.

Il peut être nécessaire d'effectuer des prélèvements de portions de grilles-entretoises dans des zones des grilles-entretoises qui ne sont pas situées suivant leurs angles.

En effet, pour réaliser des opérations d'expertise de grillesentretoises, il est nécessaire de pouvoir prélever des portions de grilles, suivant les côtés des grilles-entretoises, dans des zones qui peuvent être éloignées des angles de la grille-entretoise, par découpage de ceintures et de 10 parois de cellules des grilles-entretoises.

De même, pour effectuer certaines réparations, on doit pouvoir disposer de moyens de découpage de portions de grilles-entretoises dans des zones éloignées des angles de la grille.

En outre, il est nécessaire de disposer de moyens de maintien et de 15 récupération des portions des grilles qui ont été séparées des grillesentretoises par découpage.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de découpage et de prélèvement d'une portion d'une grille-entretoise d'un assemblage de combustible pour réacteur nucléaire comportant un faisceau de crayons 20 combustibles parallèles entre eux et des grilles-entretoises de maintien transversal des crayons du faisceau constituées de cellules limitées par des parois planes et disposées suivant un réseau régulier, l'assemblage de combustible présentant une forme prismatique droite et des faces latérales planes et le dispositif de découpage et de prélèvement comportant un 25 moyen de levage de l'assemblage de combustible en position verticale par rapport à une structure de support de l'assemblage de combustible placée sous eau dans une piscine, une platine comprenant des moyens pour sa fixation en position horizontale sur la structure de support et des moyens d'immobilisation de l'assemblage de combustible dans une position de dé30 coupage d'une grille-entretoise, des moyens de déplacements croisés d'une plaque support dans deux directions du plan horizontal, portés par la platine, un support d'outil monté mobile sur la plaque support dans une direction du plan horizontal, rappelé en direction de l'assemblage de combustible par un moyen de rappel élastique et portant un premier chariot porte-outil monté mobile dans une direction du support d'outil parallèle à la direction axiale de l'assemblage de combustible, une unité de découpage motorisée portée par le premier chariot porte-outil et des moyens de déplacement du premier cha5 riot porte-outil sur le support d'outil, le dispositif suivant l'invention permettant de réaliser le découpage et le prélèvement de portions de grilles-entretoises dans des zones différentes des zones d'angles de la grille-entretoise.

Dans ce but, le dispositif suivant l'invention comporte de plus au moins un rail courbe fixé sur le premier chariot porte-outil, ayant une surface 10 de roulement s'étendant dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du premier chariot porte-outil sur le support d'outil, - un second chariot porte-outil monté mobile sur le rail courbe sur lequel est fixée l'unité de découpage, - un moyen de déplacement à distance du second chariot porte-outil 15 sur le rail courbe comportant un moyen d'engagement d'un élément de prise correspondant du second chariot porte- outil, - un moyen d'indexage et de blocage du second chariot porte-outil sur le premier chariot porte-outil, commandé à distance, pour le blocage dans au moins une première et une seconde positions de découpage du second 20 chariot porte-outil et de l'unité de découpage, et - un outil de prise à distance et de prélèvement de la portion de grilleentretoise dont on réalise le découpage.

De préférence: - l'au moins un rail courbe est solidaire d'une plaque comportant des 25 moyens de fixation sur le premier chariot, soit dans une première, soit dans une seconde position permettant de déplacer le second chariot porte-outil entre la première position et une seconde position de découpage inclinée par rapport à une face externe de la grille-entretoise sur laquelle on réalise le découpage, dans un premier sens ou dans un second sens opposé par 30 rapport à un plan perpendiculaire à la face externe de la grille-entretoise; - le rail courbe comporte une piste plane circulaire et deux pistes cylindriques pour le roulement de moyens de roulement du second chariot porte-outil, ayant un même axe dans une disposition parallèle à une direc- tion axiale de l'assemblage de combustible, en position de travail du dispositif; - l'outil de prise et de prélèvement comporte une perche manoeuvrable depuis un niveau supérieur de la piscine dont la partie inférieure consti5 tue un fourreau cylindrique ayant une partie d'extrémité tubulaire dont le diamètre est inférieur à une dimension transversale d'une cellule de la grilleentretoise, une tige d'actionnement montée coulissante dans le fourreau et rappelée en direction de l'extrémité tubulaire par un ressort, ayant un moyen de fixation d'un câble de déplacement dans la direction axiale et un doigt 10 monté pivotant sur le fourreau dans sa partie d'extrémité autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du fourreau, la partie d'extrémité du fourreau comportant des fentes axiales pour le passage du doigt par pivotement sous l'effet du déplacement de la tige d'actionnement en position sortie de maintien par le dessous de la portion de la grilleentretoise après son découpage.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif de découpage et de prélèvement suivant l'invention.

La figure 1 est une vue en élévation schématique d'un dispositif de découpage et de prélèvement suivant l'invention, en position de travail à l'in20 térieur de la piscine d'un réacteur nucléaire.

Les figures 2A et 2B sont des vues détaillées à plus grande échelle du dispositif de découpage et de prélèvement représenté sur la figure 1.

La figure 3 est une vue en plan du dispositif suivant 3-3 de la figure 2A. La figure 4 est une vue en élévation latérale et en coupe du second chariot porte-outil du dispositif de découpage suivant l'invention et de moyens de blocage en position de ce second chariot porte-outil.

Les figures 5A à 5H illustrent des phases successives de mise en oeuvre du dispositif selon l'invention pour le prélèvement d'une portion de 30 grille-entretoise.

Sur la figure 1, on voit une partie de la piscine 1 de stockage des assemblages de combustible usés d'un réacteur nucléaire au voisinage d'une paroi 2.

La piscine est équipée d'un descenseur non représenté fixé le long de la paroi 2 et permettant le déplacement de paniers tels que 3 pouvant contenir chacun un assemblage de combustible tel que 4 en position verticale.

Grâce au descenseur, les assemblages de combustible peuvent être placés en position immergée sous le niveau supérieur 5 de l'eau de la piscine du combustible, de manière que leur partie inférieure soit située au voisinage du fond de la piscine.

Un engin de levage 6 dont on a représenté la partie inférieure com10 portant une perche de levage et un moyen d'accrochage de l'assemblage de combustible permet de déplacer l'assemblage 4 dans la direction verticale et en particulier de sortir l'assemblage du panier 3 du descenseur, sur toute ou partie de sa hauteur.

Sur la figure 1, on a représenté l'assemblage de combustible dans 15 une position partiellement sortie du panier 3 du descenseur et, sur la figure 2A, dans une position complètement sortie permettant le découpage d'une portion de la grille-entretoise inférieure de l'assemblage de combustible.

L'assemblage de combustible 4 comporte un faisceau de crayons 7 disposés parallèlement les uns aux autres suivant la longueur de l'assem20 blage et des grilles-entretoises de maintien 8 des crayons répartis suivant la longueur du faisceau et constituant avec des embouts d'extrémité de l'assemblage tel que l'embout supérieur 9a représenté sur la figure 1 et l'embout inférieur 9b représenté sur la figure 2, et des tubes-guides solidaires des grilles-entretoises 8, l'ossature assurant le maintien des crayons 7.

Le dispositif d'usinage suivant l'invention désigné de manière générale par le repère 10 comporte un ensemble d'usinage proprement dit qui sera décrit ci-dessous, en particulier en référence aux figures 2A, 2B et 3, le moyen de levage 6 de l'assemblage de combustible, un ensemble d'aspiration 11 et des moyens de commande et de surveillance 12 de l'opération de 30 découpage et de prélèvement placés sur le bord supérieur de la piscine audessus de la paroi 2.

Le dispositif de découpage et de prélèvement suivant l'invention comporte également une perche 13 qui peut être manoeuvrée depuis le bord supérieur de la piscine et qui porte, à sa partie inférieure, un outil de maintien et de prélèvement de portions de grilles-entretoises de l'assemblage de combustible. Les portions prélevées peuvent être déposées dans une nacelle 14 5 suspendue à un câble permettant de remonter les prélèvements jusqu'au niveau supérieur de la piscine.

L'ensemble de découpage et de prélèvement proprement dit sera décrit en se référant à la figure 1 et surtout aux figures 2A, 2B et 3.

L'ensemble de découpage qui sera désigné de manière générale par 10 le repère 15 comporte une platine 16 qui est fixée par des moyens de fixation appropriés sur la partie de la structure de support de l'assemblage de combustible constituée par le panier 3 du descenseur.

Les moyens de fixation de la platine 16 sur la partie supérieure du panier 3 du descenseur peuvent être constitués par des moyens de serrage 15 mécaniques tels que décrits dans le FR-2.693.933.

La platine 16 porte des moyens d'immobilisation de l'assemblage de combustible en position partiellement ou totalement extraite du panier 3 qui peuvent être constitués, comme il est visible sur la figure 2A, par des rouleaux d'appui 18, 18' sur des faces latérales de l'assemblage de combusti20 ble, au niveau d'une grille-entretoise ou de l'embout inférieur 9b, dans le cas o l'assemblage de combustible est totalement extrait du panier 3 du descenseur. Les rouleaux 18 et 18' peuvent être écartés pour assurer le passage de l'assemblage de combustible et rappelés en position de contact avec l'assemblage de combustible pour assurer son immobilisation.

La platine 16 porte également une table à mouvements croisés 17 permettant des déplacements de l'ensemble de découpage 15 dans deux directions X et Y du plan horizontal. De telles tables à mouvement croisés sont bien connues et leur utilisation pour la mise en place d'un outil d'usinage de grilles-entretoises d'un assemblage de combustible est décrite dans 30 le brevet FR-2.693.933. La table à mouvements croisés 17 permet de déplacer, dans le plan horizontal, une plaque support 19 portant elle-même un support d'outil 20 monté mobile dans une direction horizontale Y par l'intermédiaire d'un ensemble de guidage 21 constitué de tiges de guidage et de paliers glissants solidaires de la plaque support 20 et engagé sur les tiges de guidage. Des ressorts hélicodaux intercalés entre les paliers glissants de l'ensemble de guidage 21 permettent de rappeler le support d'outil 20 dans la direction horizontale Y perpendiculaire à une face de l'assemblage de 5 combustible, en direction de cette face de l'assemblage de combustible sur laquelle on réalise le prélèvement d'une portion d'une grille-entretoise 8. Le support d'outil 20 est constitué d'une plaque portant les paliers du dispositif de guidage 21 et d'une structure verticale 22 comportant des colonnes de guidage dans la direction verticale d'un premier chariot porte-outil 24 qui est 10 entraîné en translation dans la direction verticale par une vis de direction verticale montée rotative dans le support d'outil 22 et entraînée en rotation par un ensemble motorisé vis sans fin-roue dentée. La vis verticale entraînée en rotation engrène avec un écrou du premier chariot porte-outil 24 pour son déplacement suivant la hauteur du support d'outil 22.

Le premier chariot porte-outil 24 comporte une partie antérieure 24a en avancée dans la direction de l'assemblage de combustible sur lequel on réalise le découpage dans la direction horizontale Y. Sur la partie en avancée 24a du premier chariot porte-outil 24 sont montées deux plaques 25a et 25b solidaires, respectivement; de la face su20 périeure et de la face inférieure de la partie 24a du premier chariot porteoutil 24.

Comme il est visible en particulier sur la figure 3, les plaques telles que la plaque supérieure 25a comporte une partie antérieure telle que 26a ayant la forme d'un rail courbe circulaire s'étendant sur un arc d'environ 90 . 25 Les rails circulaires 26a et 26b constituent trois pistes de roulement, l'une des pistes étant plane, horizontale et circulaire et les deux autres pistes de roulement étant cylindriques et verticales. Un second chariot porte-outil 28 est monté mobile sur les rails 26a et 26b du premier chariot porte-outil 24, par l'intermédiaire d'un ensemble de galets supérieurs comportant deux ga30 lets à axes verticaux en contact avec la piste cylindrique extérieure du rail courbe, un galet à axe vertical en contact avec la piste intérieure cylindrique du rail courbe et deux galets à axes horizontaux en contact avec la piste circulaire plane du rail courbe supérieur. Le second chariot porte-outil com- porte également un ensemble de guidage inférieur comportant cinq galets en contact avec les pistes de guidage du rail courbe inférieur 26b.

Un tel ensemble de guidage permet d'assurer un maintien, une suspension et un guidage parfaits du second chariot porte-outil 28 sur le pre5 mier chariot porte-outil 24.

Les pistes de guidage cylindriques et les pistes de guidage circulaires des rails courbes supérieurs 26a et 26b ont un même axe vertical 23 autour duquel on peut déplacer en rotation le second chariot porte-outil 28 guidé par les rails 26a et 26b sur le premier chariot porte-outil 24.

Comme il est visible sur la figure 3, le support d'outil 20 porte dans sa partie antérieure une plaque 27 qui constitue une butée limitant l'avance du support d'outil 20 porté par la table à mouvements croisés 17, par l'intermédiaire de l'ensemble de guidage et de rappel élastique dans la direction Y. La butée 27 vient, dans sa position limitant l'avance de l'outil de dé15 coupage, en butée contre le rouleau 18' d'immobilisation de l'assemblage de combustible. Le second chariot porte-outil 28 comporte un flasque 29 de fixation du moteur 31 de la meule de découpage 30, dans une disposition en avancée par rapport à la face antérieure du second chariot porte-outil 28. Le moteur 20 31 qui peut être un moteur pneumatique entraîne en rotation la meule 30 de forme circulaire qui est entourée par un carter 32 relié au dispositif d'aspiration 11 des déchets de découpage, par l'intermédiaire d'une conduite 25.

Le chariot porte-outil 28 comporte de plus, sur sa face horizontale supérieure, un pion 33 sur lequel on peut engager une perche 33' pour assu25 rer le déplacement du second chariot porte-outil 28 sur les rails courbes 26a et 26b.

Comme il est visible sur la figure 4, le second chariot porte-outil 28 comporte un doigt de blocage 34 monté coulissant dans une douille solidaire du second chariot 28 permettant un coulissement du doigt de blocage 34 30 dans une direction perpendiculaire à la plaque 25a (ou 25b) sur laquelle est prévu le rail 26a (ou 26b).

Le rail 26a (ou 26b) comporte au moins deux ouvertures de blocage dans lesquelles l'extrémité du doigt 34 peut venir en position de blocage du chariot 28, lorsque le chariot 28 est dans une première position de travail représentée sur la figure 3 en traits pleins ou dans une seconde position de travail représentée par la position 30' en traits mixtes de la meule 30 de découpage de la grille-entretoise, sur la figure 3.

Le doigt 34 est rappelé par un ressort en direction de la plaque 25a solidaire du rail courbe 26a et comporte un moyen de fixation d'un câble qui peut être actionné par traction depuis le niveau supérieur de la piscine du combustible du réacteur nucléaire, pour libérer le doigt 34 de l'ouverture 35.

Un opérateur situé au niveau supérieur de la piscine peut réaliser le 10 déplacement du second chariot 28 sur les rails 26a et 26b en libérant le doigt 34 de l'ouverture 35 pour assurer le déblocage du second chariot 28.

En engageant la perche d'actionnement 33' sur le pion 33 en saillie sur la surface supérieure horizontale du chariot 28, on peut assurer le déplacement du chariot par l'intermédiaire de la perche 33', sur le rail 26a, jus15 qu'à une seconde position de service correspondant à la position 30' du disque de découpage 30 représentée en traits mixtes sur la figure 3.

Dans la première position de travail représentée sur la figure 3 en traits pleins, la lame circulaire de l'outil de découpage 31 est dans une disposition perpendiculaire à une face de la grille-entretoise 8 sur laquelle on 20 réalise le découpage, alors que, dans la seconde position, la lame circulaire de l'outil de découpage (dans sa position 30') est dans une orientation faisant un angle d'à peu près 45 avec la face antérieure de la grilleentretoise 8 sur laquelle on réalise le découpage. Dans cette position 30', la lame de découpage circulaire 30 de l'outil de découpage est dirigée suivant 25 les diagonales des cellules 8' de la grille 8 délimitées par des parois métalliques planes constituant deux ensemble de parois parallèles entre elles placées dans des dispositions à 90 les unes par rapport aux autres.

Sur la figure 3, on a représenté une coupe transversale de la grilleentretoise 8 comportant les cellules 8' de forme carrée délimitées par des 30 parois planes qui sont destinées à recevoir chacune un crayon de combustible. il

Certaines cellules 8' de la grille-entretoise 8 sont destinées à recevoir des tubes-guides 36 dans des dispositions parallèles aux crayons de combustible, dans la direction axiale de l'assemblage de combustible.

Comme il sera expliqué plus loin, une portion de la grille-entretoise 5 peut être découpée et prélevée en utilisant le dispositif suivant l'invention en réalisant une première coupe de parois planes de cellules 8' de la grilleentretoise, à partir du bord externe de la grilleentretoise, dans une direction perpendiculaire à un premier ensemble de parois et parallèle au second ensemble de parois, et une seconde coupe dans une direction à 450 par rap10 port aux parois délimitant les cellules 8' de la grille-entretoise 8 correspondant à la direction des diagonales des cellules 8' de la grille-entretoise.

On réalise, dans un premier temps, l'extraction de certains crayons de l'assemblage de combustible voisins de la cellule à prélever et la mise en place de l'outillage de découpage dans une disposition en vis-à-vis d'une 15 face de la grille-entretoise 8, pour pouvoir réaliser le prélèvement d'une portion déterminée de la grille-entretoise. Cette mise en place de l'outil de découpage est réalisée en utilisant la table à mouvements croisés 17 permettant des déplacements dans la direction X et dans la direction Y du plan horizontal. La position de l'outil est contrôlée par une caméra.

Le déplacement de l'outil de découpage dans la direction Y en direction de l'assemblage de combustible est limité par la butée 27 venant en position d'appui contre le rouleau 18' d'immobilisation de l'assemblage de combustible porté par la platine solidaire de la structure de support de l'assemblage de combustible constituée par le panier 3 du descenseur.

Lorsque le support d'outil 20 est en appui contre le rouleau 18', par l'intermédiaire de la plaque de butée 27, la force résistante sur les moyens moteurs de déplacement de la table à mouvements croisés 17 augmente par compression des ressorts de rappel du support d'outil 20 dans la direction Y. Les moyens de déplacement moteurs de la table à mouvements croi30 sés 17 sont arrêtés automatiquement dès qu'on dépasse une certaine force d'appui du support d'outil 20.

Les plaques 25a et 25b portant les rails de guidage 26a et 26b du second chariot porte-outil 28 peuvent être fixées sur le premier chariot porteoutil 24 monté mobile dans la direction verticale sur le support 22, dans une première position telle que représentée sur la figure 3 ou dans une seconde position symétrique par rapport à un plan vertical passant par la direction horizontale Y, de sorte que les rails de guidage 26a et 26b assurent le dé5 placement du second chariot porte-outil 28, entre une première position à l'une des extrémités des rails 26a et 26b, dans laquelle le disque 30 de l'outil de découpage est perpendiculaire à une paroi périphérique externe de la grille-entretoise, comme représenté en traits pleins sur la figure 3 et une seconde position dans laquelle le disque de découpage 30, dans sa position 10 30', fait un angle de 450 avec la face externe de la grille-entretoise sur laquelle on effectue le découpage, l'angle de 450 étant orienté dans le sens horaire ou dans le sens anti-horaire sur la vue en plan de la figure 3 suivant le sens de montage des plaques 25a et 25b.

On place les plaques 25a et 25b solidaires des rails 26a et 26b de 15 guidage du second chariot porte-outil 28 dans leur première position ou dans leur seconde position symétrique par rapport à la première position, en fonction de la position de la portion de grille-entretoise dont on doit effectuer le prélèvement, par rapport au tube-guide de l'assemblage de combustible situé le plus près de la face à partir de laquelle on réalise le découpage.

Dans tous les cas, l'axe de rotation 23 du second chariot porte-outil 28 mobile sur les rails 26a et 26b est situé au niveau de la troisième rangée de cellules de la grille-entretoise, à partir de la face sur laquelle on prélève une portion 8a de la grille 8.

Comme il est visible sur la figure 2A ou 2B, on réalise le découpage 25 en réalisant le déplacement dans la direction verticale et de haut en bas de l'outil de découpage comportant la lame circulaire 30, par déplacement du chariot 24 entraîné par les moyens moteurs portés par le support 22, après avoir réalisé l'avance de la lame 30 à l'intérieur de l'ossature de l'assemblage de combustible, dans la direction Y en utilisant la table à mouvements 30 croisés, jusqu'à la mise en butée du support d'outil 20, par l'intermédiaire de la plaque de butée 27. Dans cette position initiale de découpage, la lame circulaire 30 est placée au-dessus de la grille-entretoise 8 à découper.

On met alors en rotation la lame circulaire de découpage 30 par l'intermédiaire du moteur pneumatique 31 et l'on commande le déplacement de haut en bas du premier chariot 24 par l'intermédiaire des moyens moteurs portés par le support 22.

On réalise ainsi une première découpe de la grille-entretoise dans une direction perpendiculaire à la face externe de la grille-entretoise à partir de laquelle on réalise le découpage, sur une longueur légèrement supérieure à la largeur des deux premières rangées de cellules 8' de la grilleentretoise. On réalise ensuite le déblocage du doigt 34 de maintien en position du

second chariot porte-outil 28 puis, à l'aide de la perche 33' engagée sur le pion 33, on déplace sur les rails 26a et 26b le second chariot 28 jusqu'à l'extrémité des rails courbes 26a et 26b. Dans cette position, le chariot 28 vient en butée contre des butées d'appui fixées aux extrémités des rails 26a 15 et 26b. Dans cette position, le doigt 34 de blocage du chariot 28 vient s'engager dans une ouverture de blocage 35 du rail supérieur 26a.

L'outil de découpage est alors en position pour réaliser un découpage dans une direction à 450 par rapport aux parois des cellules 8' de la grilleentretoise 8.

Les déplacements du second chariot 28 sur les rails 26a et 26b sont réalisés après avoir assuré le recul de l'outil de découpage par déplacement de la table à mouvements croisés dans la direction Y, de telle sorte que la lame circulaire de découpage 30 soit entièrement sortie de la grilleentretoise 8. On réalise ensuite l'avance de l'outil vers l'intérieur de l'assem25 blage de combustible, avant de réaliser la coupe par déplacement vertical du premier chariot porte-outil.

Pendant le découpage de la portion 8a de la grille-entretoise 8, cette portion de grille-entretoise est maintenue par un outil de prise 36 fixé à l'extrémité 37 de la perche 13.

L'outil de prise 36 comporte un fourreau 38 prolongé par un tube 38' dont le diamètre extérieur est sensiblement égal ou légèrement inférieur au côté d'une cellule 8' de la grille-entretoise.

Dans une position de prise et de maintien de la portion 8a de la grilleentretoise, le tube 38' de l'outil de prise et de maintien 36 est engagé axialement à l'intérieur d'une cellule 8' de la grille-entretoise, dans la portion 8a dont on assure le prélèvement. A l'intérieur du fourreau 38, est montée cou5 lissante une tige d'actionnement 39 rappelée en position basse par un ressort hélicodal 40 et comportant, à son extrémité supérieure, à l'extérieur du fourreau 38, fixée sur une partie de support de la perche 37, une plaquette 39' de fixation d'un câble d'actionnement 41 qui peut être actionné par traction par un opérateur depuis le niveau supérieur de la piscine, pour assurer 10 le déplacement de la tige d'actionnement 39 dans la direction axiale à l'intérieur du fourreau 38.

Dans la partie d'extrémité du tube 38' solidaire du fourreau 38, est monté un doigt 42 pivotant autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du tube 38' et du fourreau 38. Le tube 38' comporte, dans sa partie d'extrémité si15 tuée en-dessous de la grille-entretoise 8 dans sa position de service telle que représentée sur la figure 2, des fentes longitudinales permettant le passage du doigt pivotant 42 dont la tige d'actionnement 39 assure le pivotement dans une position basse dans laquelle elle est maintenue par le ressort de rappel hélicodal 40. Dans cette position, le doigt pivotant 42 en position 20 sortie du tube 38' assure le maintien de la portion 8a de la grille 8 dont on assure le prélèvement. Après découpage de la portion de grille 8a dont on assure le prélèvement, cette portion 8a peut être séparée de la grilleentretoise et déplacée à l'aide de la perche 13, depuis le niveau supérieur de la piscine. Pendant son prélèvement et son déplacement, la portion 8a de 25 grille 8 est supportée par le doigt 42 en position sortie.

La portion de grille 8a qui a été découpée et prélevée peut être déposée dans le réceptacle 14 par la perche 13, en débloquant le doigt de maintien pivotant 42, grâce au câble 41.

Sur les figures 5A, 5B, 5C, 5E, 5F, 5G et 5H, on a représenté, dans 30 une vue en plan schématique de la grille-entretoise et de l'outil de découpage, six étapes successives d'une opération de découpage et de prélèvement d'une portion de la grille-entretoise.

Sur la figure 5D, on a représenté, dans une vue en élévation, les positions initiale et finale de l'outil de découpage, lors de l'opération de découpage représentée sur la figure 5C.

Sur la figure 5H, on a représenté des positions fonctionnelles de l'outil 5 de découpage symétriques des positions représentées sur la figure 5F utilisées pour le prélèvement d'une portion de grille-entretoise dans une disposition différente de la position représentée sur les figures 5A à 5G, par rapport à un tube-guide de l'assemblage de combustible.

Sur la figure 5A, on a représenté une partie d'une grille-entretoise 8 10 comportant une cellule de grille 8'a dont on désire réaliser le prélèvement par découpage d'une portion de la grille.

La cellule 8'a est disposée suivant un bord externe de la grilleentretoise, dans une rangée de cellules de la grille-entretoise perpendiculaire au bord externe dont une cellule renferme un tube-guide 44. Autour de 15 la cellule 8'a à prélever, six cellules 8' de même que la cellule 8'a de la grille ne renferment pas de crayons de combustible qui ont été extraits dans une étape précédente pour permettre la découpe de la grille et le prélèvement de la cellule.

Dans un premier temps, on réalise la mise en appui du disque 30 de 20 l'outil de découpage contre un bord de la grille-entretoise 8 perpendiculaire au bord externe suivant lequel est disposée la cellule à prélever 8'a. On repère alors cette position d'origine de l'outil de découpage et on détermine une longueur x de déplacement de l'outil de découpage dans la direction X, pour parvenir en vis-à-vis d'une rangée de cellules adjacentes à la rangée 25 comportant la cellule à prélever 8'a et au-delà de cette rangée de cellules comportant la cellule 8'a, lorsqu'on se déplace depuis le bord de la grilleentretoise dont on a réalisé le repérage pour déterminer l'origine des déplacements dans la direction X. Comme représenté sur la figure 5B, en utilisant les tables à déplace30 ments croisés 17, on place la lame de découpage circulaire 30 en position de retrait par rapport au bord frontal de la grille- entretoise 8 le long duquel se trouve la cellule à prélever 8'a et l'on déplace, dans la direction X d'une longueur x déterminée précédemment, l'outil de découpage comportant la lame 30.

La lame 30 est alors en vis-à-vis de la rangée adjacente à la rangée de la cellule 8'a dont on désire effectuer le prélèvement.

On réalise alors l'avance dans la direction X de l'outil de découpage 30, en direction de la grille 8 de l'assemblage de combustible, jusqu'à la position représentée sur la figure 5B en utilisant les tables à mouvements croisés. Le déplacement d'amplitude y dans la direction Y permet de placer la lame 30 dans une disposition de découpage des parois de deux cellules ad10 jacentes à la cellule à prélever (figure 5C).

Comme représenté sur la figure 5D, la position initiale 30 de la lame de découpage circulaire est telle que la lame de découpage se trouve audessus de la grille-entretoise 8. Pour réaliser le découpage, on réalise le déplacement dans la direction verticale Z, d'une amplitude z, de l'outil de 15 découpage, par déplacement du premier chariot porte- outil 24 dans la direction des éléments de guidage du support 22, pour parvenir à la position finale 30" de la lame de découpage. On a alors réalisé une découpe des parois de deux cellules adjacentes de la cellule 8'a à prélever.

Comme représenté sur la figure 5E, on déplace l'outil de découpage, 20 par déplacement du second chariot porte-outil sur les rails courbes 26a et 26b du dispositif, jusqu'à placer la lame circulaire plane 30 de l'outil de découpage dans une position inclinée à 450 par rapport aux parois des cellules 8' de la grille-entretoise 8. On déplace alors, à l'aide de la table à mouvements croisés, les porte-outil et l'outil de découpage jusqu'à ce que la lame 25 circulaire de découpage se trouve dans le prolongement de diagonales de deux cellules voisines de la cellule 8'a à découper, dans une disposition opposée, dans la direction X, aux deux cellules qui ont déjà été découpées précédemment par une coupe perpendiculaire au bord de la grille-entretoise.

On réalise l'avance de l'outil de découpage dans la direction Y jusqu'à 30 l'intérieur de l'ossature de l'assemblage de combustible, pour placer la lame de découpage 30 dans sa position représentée sur la figure 5F, une butée 27 limitant le déplacement de l'outil de découpage étant alors en contact avec la grille-entretoise ou ses moyens d'immobilisation.

On réalise alors, par déplacement vertical analogue au déplacement représenté sur la figure 5D, le découpage en oblique des parois des cellules de la grille voisine de la cellule 8'a à prélever.

On détache ainsi une portion 8a de la grille-entretoise 8 comportant la 5 cellule à prélever 8'a. La cellule à prélever 8'a est prise en charge et déplacée à l'aide de l'outil de maintien 36, pour être déposée dans la nacelle 14 de récupération des portions de grille prélevées.

Le dispositif suivant l'invention permet donc de réaliser des prélèvements de portions de grilles-entretoises dans des positions quelconques 10 suivant la périphérie des grilles-entretoises de l'assemblage de combustible.

Le prélèvement peut être effectué non seulement sur la grille inférieure, comme il a été décrit précédemment, mais encore sur toute grille suivant la longueur de l'assemblage de combustible, en réalisant une extraction de l'assemblage de combustible de la structure de support sur une longueur 15 voulue dans la direction verticale.

Pendant les opérations de découpage des parois des cellules de la grille, on aspire l'eau de la piscine à l'intérieur du carter de la lame de découpage 30, grâce à la prise d'aspiration 27 et à l'installation d'aspiration 11 disposées au niveau supérieur de la piscine.

L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a été décrit.

C'est ainsi qu'on peut imaginer des moyens de déplacement du second chariot porte-outil et des outils de maintien et de prélèvement différents de ceux qui ont été décrits.

L'invention s'applique au prélèvement de portions de grillesentretoises d'assemblages de combustible pour des réacteurs nucléaires refroidis à l'eau différents de réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de découpage et de prélèvement d'une portion d'une grilleentretoise (8) d'un assemblage de combustible (4) pour réacteur nucléaire comportant un faisceau de crayons combustibles (7) parallèles entre 5 eux et des grilles-entretoises (8) de maintien transversal des crayons (7) du faisceau constituées de cellules (8') limitées par des parois planes et disposées suivant un réseau régulier, l'assemblage de combustible (4) présentant une forme prismatique droite et des faces latérales planes et le dispositif de découpage et de prélèvement (10) comportant un moyen de levage (6) de 10 l'assemblage de combustible en position verticale par rapport à une structure de support (3) de l'assemblage de combustible placée sous eau dans une piscine (2), une platine (16) comprenant des moyens pour sa fixation en position horizontale sur la structure de support (3) et des moyens (18, 18') d'immobilisation de l'assemblage de combustible (4) dans une position de 15 découpage d'une grille-entretoise (8), des moyens de déplacements croisés (17) d'une plaque support (19) dans deux directions (X, Y) du plan horizontal, portés par la platine (16) , un support d'outil (20) monté mobile sur la plaque support (19) dans une direction (Y) du plan horizontal, rappelé en direction de l'assemblage de combustible (4) par un moyen de rappel élastique et 20 portant un premier chariot porte-outil (24) monté mobile dans une direction du support d'outil (20, 22) parallèle à la direction axiale de l'assemblage de combustible (4), une unité de découpage motorisée (30, 31) portée par le premier chariot porte-outil (24) et des moyens de déplacement du premier chariot porte-outil (24) sur le support d'outil (22), caractérisé par le fait qu'il 25 comporte de plus, au moins un rail courbe (26a, 26b) fixé sur le premier chariot porte-outil (24), ayant une surface de roulement s'étendant dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du premier chariot porte-outil (24) sur le support d'outil (22), - un second chariot porte-outil (28) monté mobile sur le rail courbe 30 (26a, 26b) sur lequel est fixée l'unité de découpage (30, 31), - un moyen de déplacement à distance (33') du second chariot porteoutil (28) sur le rail courbe (26a, 26b) comportant un moyen d'engagement d'un élément de prise correspondant (33) du second chariot porte-outil (28), - un moyen d'indexage et de blocage (34) du second chariot porteoutil (28) sur le premier chariot porte-outil (24), commandé à distance, pour le blocage dans au moins une première et une seconde positions de découpage du second chariot porte-outil (28) et de l'unité de découpage (30, 31), et - un outil de prise à distance et de prélèvement (36, 37) de la portion (8'a) de grille-entretoise (8) dont on réalise le découpage.

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'au moins un rail courbe (26a, 26b) est solidaire d'une plaque (25a, 25b) com10 portant des moyens de fixation sur le premier chariot (24), soit dans une première, soit dans une seconde position permettant de déplacer le second chariot porte-outil (28) entre la première position et une seconde position de découpage inclinée par rapport à une face externe de la grille-entretoise (8) sur laquelle on réalise le découpage, dans un premier sens ou dans un se15 cond sens opposé par rapport à un plan perpendiculaire à la face externe de la grille-entretoise (8).

3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le rail courbe (26a, 26b) comporte une piste plane circulaire et deux pistes cylindriques pour le roulement de moyens de roulement 20 du second chariot porte-outil (28), ayant un même axe (23) dans une disposition parallèle à une direction axiale (Z) de l'assemblage de combustible, en position de travail du dispositif.

4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'outil de prise et de prélèvement (36, 37) comporte une 25 perche (13) manoeuvrable depuis un niveau supérieur de la piscine (2) dont la partie inférieure constitue un fourreau cylindrique (38) ayant une partie d'extrémité tubulaire (38') dont le diamètre est inférieur à une dimension transversale d'une cellule de la grilleentretoise (8), une tige d'actionnement (39) montée coulissante dans le fourreau (38) et rappelée en direction de 30 l'extrémité tubulaire (38') par un ressort (40) ayant un moyen de fixation (39') d'un câble (41) de déplacement dans la direction axiale et un doigt (42) monté pivotant sur le fourreau (38) dans sa partie d'extrémité (38') autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du fourreau (38), la partie d'extrémité du fourreau comportant des fentes axiales pour le passage du doigt (42) par pivotement sous l'effet du déplacement de la tige d'actionnement (39) en position sortie de maintien par le dessous de la portion (8a) de la grille-entretoise (8) après son découpage.