FR3015758A1 - METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AN ASSEMBLY OF NUCLEAR FUEL PENCILS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AN ASSEMBLY OF NUCLEAR FUEL PENCILS Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible nucléaire plongé dans un liquide, dans lequel : - on projette un liquide de nettoyage vers l'assemblage de crayons en provoquant la rotation d'un jet du liquide de nettoyage, et de sorte que l'enveloppe formée par le jet rotatif diverge ; - on forme un courant de gaz qui entoure une partie au moins du jet de liquide de nettoyage ; et - on provoque un déplacement relatif du jet rotatif de liquide et du courant de gaz qui l'entoure, par rapport à l'assemblage de crayons.The invention relates to a method for cleaning an assembly of nuclear fuel rods immersed in a liquid, in which: - a cleaning fluid is projected towards the rod assembly by causing the rotation of a jet of the cleaning liquid , and so that the envelope formed by the rotating jet diverges; a stream of gas is formed which surrounds at least a portion of the jet of cleaning liquid; and a relative displacement of the rotating jet of liquid and the surrounding gas stream relative to the rod assembly is caused.

Description

Procédé et dispositif de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible nucléaire DOMAINE TECHNIQUE La présente invention est relative à un procédé de nettoyage d'un 5 assemblage de crayons ou d'aiguilles de combustible nucléaire et à un dispositif de nettoyage d'un assemblage de crayons ou d'aiguilles de combustible nucléaire. ETAT DE LA TECHNIQUE L'invention s'applique au nettoyage de crayons ou d'aiguilles contenant un matériau formant le combustible nucléaire, qui sont assemblé(e)s par des 10 organes d'assemblage mécanique pour former des assemblages, et qui sont immergé(e)s dans un bassin rempli d'eau, dénommé piscine. La piscine peut être une piscine dans un réacteur nucléaire ou dans une installation de stockage des assemblages. Dans la présente demande, le terme crayon est utilisé pour désigner 15 indifféremment le crayon ou l'aiguille contenant le matériau formant le combustible nucléaire. L'assemblage comprend les crayons et une structure de maintien de ces crayons, laquelle comprend notamment des grilles de maintien. L'invention s'applique en particulier au nettoyage d'un assemblage de 20 crayons en piscine de réacteur, ou dans une piscine de stockage des assemblages. Les assemblages de crayons de combustible entreposés dans l'eau peuvent être le siège de dépôt d'algues ou de vase, notamment, à la surface des crayons et/ou des pièces d'assemblage de ces crayons. Avant le chargement des assemblages dans le coeur d'un réacteur, un 25 nettoyage de ces assemblages peut s'avérer nécessaire pour maintenir propres les surfaces d'échange thermique des crayons de combustible ainsi que la structure de maintien mécanique des crayons. Pour cela, il est nécessaire de détacher les impuretés présentes, par exemple par dépôt ou par adhérence, sur ces surfaces et structure, sans avoir à 30 extraire les assemblages de la piscine. En effet, l'eau de la piscine offrant une protection radiologique, l'extraction des assemblages hors de la piscine nécessite des manipulations lourdes et complexes, afin de bénéficier d'une continuité de cette protection radiologique. En outre, l'eau a une fonction de refroidissement de ces assemblages, ce qui peut rendre l'opération d'extraction encore plus complexe lorsque ces 5 assemblages possèdent une puissance thermique résiduelle non négligeable. Des procédés et dispositifs de nettoyage dans une piscine d'assemblages de crayons de combustible, sont décrits dans les brevets publiés sous les numéros WO2o11o4o873, FR28o3o83, DE4129362, US5oo2o79, US4683109, et US6231682. 10 Le brevet US6231682 décrit un dispositif de nettoyage à l'aide d'au moins un liquide et/ou un gaz de nettoyage, qui comporte un corps en forme de cadre rectangulaire qui délimite une ouverture au travers de laquelle peut s'étendre et se déplacer - un assemblage de crayons à nettoyer. Ce dispositif comporte des buses de projection d'un fluide de nettoyage sur 15 la portion de l'assemblage de crayons entourée par le cadre, qui sont raccordées à un conduit d'alimentation délivrant aux buses le fluide de nettoyage sous pression. Ce dispositif comporte également des orifices de reprise de liquide disposés à l'opposé des buses de projection et raccordés à un conduit de reprise 20 du liquide aspiré par ces orifices de reprise. Ce dispositif est utilisé pour nettoyer un assemblage de crayons de combustible au cours de l'extraction de cet assemblage hors du réacteur ou d'un rack de stockage des assemblages, en projetant le fluide de nettoyage délivré à une pression allant de 3 bar à 15o bar et s'écoulant selon une diagonale du corps 25 en forme de cadre. Pour obtenir un nettoyage plus homogène d'un assemblage de crayons, ce brevet propose d'utiliser deux de ces dispositifs pour provoquer respectivement deux écoulements diagonaux à contre courant, ou bien de provoquer une rotation du dispositif autour de l'assemblage de crayons. 30 Un inconvénient de ces procédés et dispositifs est qu'une partie substantielle de l'énergie du fluide de nettoyage est absorbée par l'eau dans laquelle est noyé l'assemblage.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of cleaning an assembly of rods or nuclear fuel needles and to a device for cleaning an assembly. of pencils or needles of nuclear fuel. STATE OF THE ART The invention is applicable to the cleaning of rods or needles containing a material forming the nuclear fuel, which are assembled by mechanical assembly members to form assemblies, and which are submerged (e) s in a pool filled with water, referred to as swimming pool. The pool may be a pool in a nuclear reactor or an assembly storage facility. In the present application, the term pencil is used to denote either the pencil or the needle containing the material forming the nuclear fuel. The assembly comprises the rods and a structure for holding these rods, which notably comprises holding grids. The invention is particularly applicable to the cleaning of an assembly of rods in a reactor pool, or in a pool for storing assemblies. Assemblies of fuel rods stored in the water may be the seat of algae or slime, in particular, on the surface of the rods and / or assembly parts of these rods. Prior to loading the assemblies into the core of a reactor, cleaning of these assemblies may be necessary to keep the heat exchange surfaces of the fuel rods and the mechanical support structure of the rods clean. For this, it is necessary to detach the impurities present, for example by deposition or adhesion, on these surfaces and structure, without having to extract the assemblies of the pool. Indeed, the water of the swimming pool offering a radiological protection, the extraction of the assemblies out of the swimming pool requires heavy and complex manipulations, in order to benefit from a continuity of this radiological protection. In addition, the water has a cooling function of these assemblies, which can make the extraction operation even more complex when these 5 assemblies have a significant residual thermal power. Methods and devices for cleaning in a pool of fuel rod assemblies are disclosed in the published patents WO2o11o4o873, FR28o3o83, DE4129362, US5oo2o79, US4683109, and US6231682. US6231682 discloses a cleaning device using at least one liquid and / or a cleaning gas, which comprises a rectangular frame-shaped body which defines an opening through which can extend and move - an assembly of crayons to clean. This device comprises nozzles for spraying a cleaning fluid onto the portion of the rod assembly surrounded by the frame, which are connected to a supply duct delivering the pressurized cleaning fluid to the nozzles. This device also comprises liquid intake orifices arranged opposite the spray nozzles and connected to a conduit 20 for taking up the liquid sucked by these recovery orifices. This device is used to clean a fuel rod assembly during the extraction of this assembly from the reactor or an assembly storage rack, by projecting the delivered cleaning fluid at a pressure ranging from 3 bar to 15o bar and flowing along a diagonal of the body 25 in the form of a frame. To obtain a more homogeneous cleaning of a rod assembly, this patent proposes to use two of these devices to respectively cause two diagonal flows against the current, or to cause a rotation of the device around the rod assembly. A disadvantage of these methods and devices is that a substantial portion of the energy of the cleaning fluid is absorbed by the water in which the assembly is embedded.

De ce fait, le cadre du dispositif de nettoyage doit être parfaitement ajusté à la géométrie de l'assemblage pour que le procédé de nettoyage fonctionne. Il faut donc changer de dispositif en fonction de la géométrie de l'assemblage à nettoyer, ce qui nécessite d'avoir plusieurs dispositifs et ce qui demande de nombreuses opérations. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible nucléaire, au sein d'une piscine de réacteur ou de stockage, qui soi(en)t amélioré(s) et/ou qui remédie(nt), en partie au moins, aux lacunes ou inconvénients des procédés et dispositifs connus de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible nucléaire plongé dans un liquide, qui comporte un corps creux agencé pour entourer une portion de l'assemblage de crayons, et des moyens de projection d'un liquide de nettoyage vers la portion de l'assemblage de crayons, qui sont solidaires du corps creux et qui comportent au moins un organe - tel qu'une buse - de projection du liquide de nettoyage ; l'organe de projection du liquide de nettoyage est agencé pour former un jet tournant dont l'enveloppe diverge à partir de l'organe de projection ; le dispositif de nettoyage comporte des moyens de guidage solidaires du corps creux et assurant le guidage du dispositif de nettoyage dans ses mouvements par rapport à l'assemblage de crayons ; et le dispositif de nettoyage comporte en outre des moyens d'injection d'un gaz qui sont solidaires du corps creux et qui comportent au moins un organe d'injection du gaz agencé pour former un courant de gaz qui entoure une partie au moins du jet de liquide de nettoyage. Le dispositif de nettoyage peut comporter un conduit d'aspiration débouchant à l'intérieur du corps creux, ce qui permet d'évacuer une partie substantielle des résidus séparés des crayons de l'assemblage par le jet de liquide de nettoyage, vers un système de traitement de ces résidus.As a result, the frame of the cleaning device must be perfectly adjusted to the geometry of the assembly for the cleaning process to work. It is therefore necessary to change the device according to the geometry of the assembly to be cleaned, which requires having several devices and which requires many operations. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the invention is to provide a method and a device for cleaning an assembly of nuclear fuel rods, within a reactor or storage pool, which is improved (t) (S) and / or which remedies (s), at least in part, the shortcomings or disadvantages of known methods and devices for cleaning a fuel rod assembly. According to one aspect of the invention, there is provided a device for cleaning an assembly of nuclear fuel rods immersed in a liquid, which comprises a hollow body arranged to surround a portion of the rod assembly, and means for projecting a cleaning liquid towards the portion of the assembly of rods, which are integral with the hollow body and which comprise at least one member - such as a nozzle - for spraying the cleaning liquid; the projection member of the cleaning liquid is arranged to form a rotating jet whose envelope diverges from the projection member; the cleaning device comprises guiding means integral with the hollow body and guiding the cleaning device in its movements relative to the assembly of rods; and the cleaning device further comprises means for injecting a gas which are integral with the hollow body and which comprise at least one gas injection member arranged to form a stream of gas which surrounds at least a part of the jet cleaning fluid. The cleaning device may comprise a suction duct opening into the interior of the hollow body, which makes it possible to discharge a substantial part of the residues separated from the rods of the assembly by the jet of cleaning liquid, to a system of cleaning. treatment of these residues.

Grâce au jet tournant de liquide de nettoyage, tel qu'un jet rectiligne tournant, et à la présence d'un courant de gaz séparant au moins une portion de ce jet du liquide d'immersion de l'assemblage, l'impact du jet de liquide de nettoyage sur les crayons de l'assemblage est augmenté.Thanks to the rotating jet of cleaning liquid, such as a rotating straight jet, and the presence of a stream of gas separating at least a portion of this jet of the immersion liquid from the assembly, the impact of the jet cleaning fluid on the rods of the assembly is increased.

Par ailleurs, l'angle d'incidence du jet tournant de liquide de nettoyage dont l'enveloppe diverge, sur les crayons de l'assemblage, varie au cours d'une rotation du jet et permet de nettoyer des surfaces de crayons qui sont à l'intérieur de l'assemblage de crayons, lesquelles surfaces ne peuvent être directement atteintes par un jet dont la direction est fixe. Les variations d'incidence du jet de liquide de nettoyage résultant de la rotation du jet d'une part, et de la rotation du dispositif de nettoyage autour de l'assemblage de crayons d'autre part, permettent d'augmenter l'efficacité du nettoyage indépendamment du pas d'espacement des crayons de l'assemblage.Moreover, the angle of incidence of the rotating jet of cleaning liquid whose envelope diverges on the rods of the assembly varies during a rotation of the jet and makes it possible to clean the surfaces of pencils which are inside the assembly of rods, which surfaces can not be directly reached by a jet whose direction is fixed. The variations in the incidence of the jet of cleaning liquid resulting from the rotation of the jet on the one hand, and the rotation of the cleaning device around the rod assembly on the other hand, make it possible to increase the efficiency of the cleaning independently of the spacing pitch of the rods of the assembly.

Les moyens de guidage du dispositif et le caractère divergent de l'enveloppe du jet rotatif de liquide de nettoyage, permettent d'assurer un nettoyage homogène de la portion de l'assemblage entourée par le corps du dispositif. Les moyens de guidage du dispositif de nettoyage permettent également 15 d'assurer un positionnement précis de l'organe (des organes) de projection de liquide de nettoyage, au plus près de l'assemblage de crayons. Les moyens de guidage peuvent également contribuer, avec le corps creux, à contenir le gaz de protection dans l'espace traversé par le jet de liquide de nettoyage. 20 Les moyens de guidage du dispositif de nettoyage peuvent comporter au moins une structure de guidage délimitant un orifice de passage pour l'assemblage de crayons, dont le contour peut être par exemple circulaire. En particulier, ces moyens de guidage peuvent comporter de telles structures de guidage dont les orifices sont alignés selon un axe de coulissement 25 - et de rotation - du dispositif de nettoyage autour de l'assemblage de crayons. Ces orifices présentent des dimensions (en particulier des diamètres) sensiblement identiques qui sont adaptées - en particulier sensiblement égales (peu supérieures) - aux dimensions transversales de l'assemblage de crayons. Cette (ces) structure(s) de guidage peu(ven)t être réalisée(s), en partie au 30 moins, dans un matériau présentant un faible coefficient de frottement sur le matériau formant les crayons de combustible, par exemple dans un matériau tel que du polyéthylène.The guide means of the device and the diverging nature of the envelope of the rotating jet of cleaning liquid, ensure a uniform cleaning of the portion of the assembly surrounded by the body of the device. The guiding means of the cleaning device also make it possible to ensure precise positioning of the body (bodies) for spraying cleaning liquid, as close as possible to the assembly of rods. The guiding means may also contribute, with the hollow body, to contain the shielding gas in the space through which the jet of cleaning liquid passes. The guiding means of the cleaning device may comprise at least one guiding structure delimiting a passage orifice for the assembly of rods, the contour of which may for example be circular. In particular, these guide means may comprise such guide structures whose orifices are aligned along an axis of sliding 25 - and rotation - of the cleaning device around the assembly of rods. These orifices have substantially identical dimensions (in particular diameters) which are adapted - in particular substantially equal (slightly greater) - to the transverse dimensions of the rod assembly. This (these) guiding structure (s) can be realized, at least in part, in a material having a low coefficient of friction on the material forming the fuel rods, for example in a material such as polyethylene.

Le liquide dans lequel est immergé l'assemblage de crayons peut être de l'eau. Le liquide de nettoyage peut être une solution aqueuse, en particulier de l'eau déminéralisée.The liquid in which is immersed the assembly of rods may be water. The cleaning liquid may be an aqueous solution, in particular demineralised water.

Le gaz de protection du jet de liquide de nettoyage peut être de l'air. Selon un mode de réalisation, le dispositif de nettoyage comporte au moins deux organes de projection du liquide de nettoyage qui sont disposés de part et d'autre de l'axe de coulissement et de rotation du dispositif autour de l'assemblage de crayons, en particulier diamétralement opposés par rapport à cet axe. Ceci permet notamment de réduire l'effort d'appui du dispositif sur l'assemblage, qui résulte de l'impact des jets de liquide sur l'assemblage de crayons. Par ailleurs, le dispositif de nettoyage peut comporter une chambre entourant un orifice de sortie de l'organe de projection de liquide, dans laquelle débouchent des moyens - en particulier un conduit - d'injection du gaz de protection sous pression, et qui comporte une paroi percée d'un orifice s'étendant dans le prolongement de l'orifice de sortie de l'organe de projection de liquide. L'orifice percé dans cette paroi présente une forme et des dimensions adaptées à celles de la section de l'enveloppe (des enveloppes) du (des) jet(s) dans le plan de cet orifice - et de cette paroi -. Ceci favorise la création d'un courant de gaz protégeant le jet de liquide, ce courant pouvant s'échapper de la chambre par l'orifice laissant passer le jet de liquide au travers de la paroi, notamment par une portion périphérique de l'orifice qui est de faible section, par exemple de forme annulaire, et s'étend entre l'enveloppe du jet de liquide et le bord de cet orifice. L'enveloppe d'un jet de liquide peut présenter une forme sensiblement conique, de section circulaire ; dans ce cas notamment, l'orifice prévu dans la paroi de la chambre peut présenter un contour circulaire ou oblong, dont les dimensions sont légèrement supérieures à celles de la projection de l'enveloppe (des enveloppes) du (des) jet(s) dans le plan de la paroi.The shielding gas of the cleaning liquid jet may be air. According to one embodiment, the cleaning device comprises at least two cleaning fluid projection members which are arranged on either side of the axis of sliding and rotation of the device around the assembly of rods, particularly diametrically opposed to this axis. This allows in particular to reduce the support force of the device on the assembly, which results from the impact of the liquid jets on the assembly of rods. Furthermore, the cleaning device may comprise a chamber surrounding an outlet orifice of the liquid-projection member, into which means - in particular a conduit - for injecting the pressurized protective gas, and which has a wall pierced with an orifice extending in the extension of the outlet orifice of the liquid projection member. The orifice pierced in this wall has a shape and dimensions adapted to those of the section of the envelope (envelopes) of (the) jet (s) in the plane of this orifice - and this wall -. This favors the creation of a stream of gas protecting the jet of liquid, this current being able to escape from the chamber through the orifice allowing the jet of liquid to pass through the wall, in particular through a peripheral portion of the orifice. which is of small section, for example of annular shape, and extends between the envelope of the jet of liquid and the edge of this orifice. The envelope of a liquid jet may have a substantially conical shape, of circular section; in this case in particular, the orifice provided in the wall of the chamber may have a circular or oblong contour, the dimensions of which are slightly greater than those of the projection of the envelope (envelopes) of the jet (s) in the plane of the wall.

Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de nettoyage d'un assemblage de crayons de combustible nucléaire plongé dans un liquide, dans lequel : - on projette un liquide de nettoyage vers l'assemblage de crayons en 5 provoquant la rotation d'un jet du liquide de nettoyage, et de sorte que l'enveloppe formée par le jet rotatif diverge ; - on forme un courant de gaz qui entoure une partie au moins du jet de liquide de nettoyage ; et - on provoque un déplacement relatif du jet rotatif de liquide et du courant 10 de gaz qui l'entoure, par rapport à l'assemblage de crayons, de préférence en guidant ce déplacement. On forme de préférence plusieurs jets rotatifs de liquide dont les projections des enveloppes dans un plan perpendiculaire aux crayons, couvrent au moins une partie substantielle de la section transversale de l'assemblage de 15 crayons, en particulier la totalité de cette section. Les projections des enveloppes de jets rotatifs (dans un plan perpendiculaire aux crayons) peuvent se chevaucher. Pour former un courant de gaz autour d'un jet de liquide de nettoyage, on injecte un gaz comprimé à une pression supérieure à la pression d'immersion de 20 l'organe de projection du jet de liquide et de la portion de l'assemblage de crayons s'étendant en regard de cet organe. En particulier, on injecte dans la chambre un gaz comprimé à une pression supérieure d'au moins un bar à cette pression d'immersion, par exemple à une pression située dans une plage allant de 2 à 3 bar environ jusqu'à 5 ou 10 bar 25 environ au dessus de cette pression d'immersion. L'alimentation de l'organe (buse) produisant le jet rotatif de liquide peut être faite sous une pression de quelques dizaines de bar au dessus de cette pression d'immersion, en particulier sous une pression située dans une plage allant de 100 bar environ à 200 bar environ. 30 Les débits et pressions respectifs d'alimentation en gaz et en liquide de nettoyage peuvent être choisis de façon à obtenir, au moins dans la chambre d'injection du gaz et le cas échéant dans l'espace séparant cette chambre de l'assemblage de crayons, un jet rotatif de liquide dont l'enveloppe est creuse, en particulier un jet rotatif à cône creux. Pour contrôler la progression du nettoyage de l'assemblage, on peut observer l'assemblage à l'aide d'une caméra plongée dans le liquide recevant 5 l'assemblage de crayons. D'autres aspects, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux figures annexées et illustre, sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 10 La figure 1 illustre en perspective un dispositif de nettoyage engagé autour d'un assemblage de crayons de combustible. La figure 2 illustre, en vue schématique dans un plan perpendiculaire à l'axe de coulissement et de rotation du dispositif de nettoyage, les principaux composants d'un dispositif de nettoyage. 15 La figure 3 illustre, en vue schématique dans un plan contenant l'axe de pivotement d'un jet rotatif, le montage d'une buse de projection de liquide de nettoyage sur un corps creux d'un dispositif de nettoyage comportant une chambre d'injection d'un gaz de protection du jet de liquide. La figure 4 illustre, en vue schématique dans un plan perpendiculaire à 20 l'axe de pivotement d'un jet rotatif de liquide de nettoyage, la trace de l'enveloppe conique du jet de liquide dans le plan de l'ouverture prévue dans une paroi d'une chambre d'injection de gaz. La figure 5 illustre, de la même façon que la figure 4, les traces respectives des enveloppes de deux jets de liquide respectivement produits par deux buses 25 du dispositif de nettoyage qui sont disposées côte à côte, dans le plan de l'ouverture prévue dans une paroi d'une chambre d'injection de gaz. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Sauf indication explicite ou implicite contraire, des éléments ou organes structurellement ou fonctionnellement - identiques ou similaires, sont désignés 30 par des repères identiques sur les différentes figures. La figure 1 illustre un appareil 10 de nettoyage engagé autour d'un assemblage il de crayons de combustible, partiellement représenté, l'assemblage reposant sur un support 12 dans une piscine (non représentée) remplie d'eau.According to another aspect of the invention there is provided a method of cleaning an assembly of nuclear fuel rods immersed in a liquid, wherein: - a cleaning liquid is sprayed onto the rod assembly causing the rotating a jet of the cleaning liquid, and so that the envelope formed by the rotating jet diverges; a stream of gas is formed which surrounds at least a portion of the jet of cleaning liquid; and - a relative displacement of the rotating jet of liquid and the surrounding gas stream 10 relative to the rod assembly is preferably caused, preferably by guiding this displacement. Preferably, a plurality of rotating liquid jets are formed, the projections of the envelopes in a plane perpendicular to the rods, covering at least a substantial portion of the cross section of the rod assembly, particularly the entire section. Projections of rotating jet envelopes (in a plane perpendicular to the rods) may overlap. To form a stream of gas around a jet of cleaning liquid, compressed gas is injected at a pressure greater than the immersion pressure of the jet member of the jet of liquid and the portion of the assembly. of pencils extending opposite this organ. In particular, compressed gas is injected into the chamber at a pressure greater than at least one bar at this immersion pressure, for example at a pressure ranging from about 2 to 3 bar to 5 or 10 about 25 bar above this immersion pressure. The feed of the member (nozzle) producing the rotating jet of liquid can be made under a pressure of a few tens of bar above this immersion pressure, in particular under a pressure in a range of about 100 bar. about 200 bar. The respective flow rates and pressures for supplying gas and cleaning liquid may be chosen so as to obtain, at least in the gas injection chamber and, where appropriate, in the space separating this chamber from the assembly of pencils, a rotating jet of liquid whose shell is hollow, in particular a rotary jet hollow cone. To control the progress of the cleaning of the assembly, the assembly can be observed by means of a camera immersed in the liquid receiving the assembly of rods. Other aspects, features, and advantages of the invention appear in the following description which refers to the appended figures and illustrates, without any limiting character, preferred embodiments of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 illustrates in perspective a cleaning device engaged around an assembly of fuel rods. Figure 2 illustrates, schematically in a plane perpendicular to the axis of sliding and rotation of the cleaning device, the main components of a cleaning device. FIG. 3 is a diagrammatic view in a plane containing the pivot axis of a rotating jet, of mounting a cleaning fluid spraying nozzle on a hollow body of a cleaning device having a chamber injecting a protective gas from the liquid jet. FIG. 4 is a diagrammatic view in a plane perpendicular to the pivot axis of a rotating jet of cleaning liquid, the trace of the conical envelope of the jet of liquid in the plane of the opening provided in a wall of a gas injection chamber. FIG. 5 illustrates, in the same way as FIG. 4, the respective traces of the envelopes of two jets of liquid respectively produced by two nozzles 25 of the cleaning device which are arranged side by side, in the plane of the opening provided for in FIG. a wall of a gas injection chamber. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Unless otherwise explicitly or implicitly indicated, structurally or functionally identical or similar elements or members are designated by identical reference numerals in the various figures. Figure 1 illustrates a cleaning apparatus 10 engaged around an assembly 11 of fuel rods, partially shown, the assembly resting on a support 12 in a pool (not shown) filled with water.

L'assemblage 11 consiste essentiellement en un faisceau de crayons 13 parallèles, qui s'étend selon un axe longitudinal 14 et présente une section transversale sensiblement rectangulaire. Les crayons contenant une matière fissile sont assemblées par des organes 5 (ou grilles) 15 d'assemblage mécanique assurant la cohésion du faisceau. L'assemblage 11 peut être monté pivotant et/ou coulissant selon l'axe 14, sur le support 12. Alternativement, ou en complément, le dispositif 10 de nettoyage peut être monté pivotant et/ou coulissant selon l'axe 14, par rapport à l'assemblage 11. 10 Le dispositif 10 comporte un corps creux 16 comportant quatre parois latérales planes 17, parallèles deux à deux et solidarisées entre elles, entourant une portion de l'assemblage 11, et formant un tronçon de tube de section carrée et dont l'axe longitudinal est sensiblement confondu avec l'axe longitudinal 14 de l'assemblage 11. 15 Le corps creux 16 comporte en outre deux parois planes 18 d'extrémité, qui sont solidaires des parois latérales 17, s'étendent perpendiculairement à l'axe 14 longitudinal du corps creux, et sont respectivement percées de deux orifices 19 centraux qui sont alignés selon l'axe 14, de sorte que l'assemblage peut s'étendre au travers de ces orifices 19 et du corps creux 16, avec un faible jeu, et de sorte 20 que les parois percées 18, 19 servent à guider le dispositif 10 dans ses mouvements par rapport à l'assemblage 11. Le dispositif 10 comporte quatre buses 20 servant à produire quatre jets rotatifs de liquide de nettoyage à l'intérieur du corps creux 16. A cet effet, les buses 20 sont alimentées en liquide de nettoyage sous 25 pression par des conduits 21. Les buses 20 sont disposées par paires de part et d'autre du corps creux 16 et de l'axe 14. Par référence aux figures 1 à 3 notamment, chaque buse 20 est fixée à une paroi 22 solidaire d'une des parois 17, de sorte que l'orifice de sortie de la buse 30 s'étende au travers - et/ou en correspondance - d'un orifice 24 percé dans cette paroi 22.The assembly 11 consists essentially of a bundle of parallel rods 13, which extends along a longitudinal axis 14 and has a substantially rectangular cross section. The rods containing a fissile material are assembled by mechanical assembly members 5 (or grids) 15 ensuring the cohesion of the beam. The assembly 11 can be pivotally mounted and / or sliding along the axis 14, on the support 12. Alternatively, or in addition, the cleaning device 10 can be pivotally mounted and / or sliding along the axis 14, relative to at assembly 11. The device 10 comprises a hollow body 16 comprising four flat lateral walls 17, parallel in pairs and joined together, surrounding a portion of the assembly 11, and forming a section of tube of square section and whose longitudinal axis is substantially coincident with the longitudinal axis 14 of the assembly 11. The hollow body 16 further comprises two flat end walls 18, which are integral with the side walls 17, extend perpendicular to the 14 longitudinal axis of the hollow body, and are respectively pierced by two central orifices 19 which are aligned along the axis 14, so that the assembly can extend through these orifices 19 and the hollow body 16, with a weak game, and so that the pierced walls 18, 19 serve to guide the device 10 in its movements relative to the assembly 11. The device 10 comprises four nozzles 20 for producing four rotating jets of cleaning liquid inside the body For this purpose, the nozzles 20 are supplied with pressurized cleaning liquid via conduits 21. The nozzles 20 are arranged in pairs on either side of the hollow body 16 and the axis 14. By reference to FIGS. 1 to 3 in particular, each nozzle 20 is fixed to a wall 22 integral with one of the walls 17, so that the outlet orifice of the nozzle 30 extends through - and / or in correspondence with - an orifice 24 pierced in this wall 22.

Par référence à la figure 3 notamment, chaque paroi 22 délimite, avec la paroi 17 à laquelle la paroi 22 est fixée, une cavité ou chambre 23 étanche à l'air, qui est traversée par le jet de liquide produit par la buse 20 correspondante. Comme illustré figures 4 et 5 notamment, le jet 25 rectiligne produit par 5 chaque buse 20 pivote autour de l'axe 26 de la buse, comme illustré par les flèches 27, grâce à un mécanisme de mise en rotation du jet qui est intégré à la buse 20. Il résulte de cette rotation du jet 25 que ce jet reste confiné, au cours d'une rotation du jet selon l'axe 26, dans une enveloppe 28 de jet qui s'écarte de l'axe 10 26 en « divergent » au fur et à mesure de la progression du jet 25. Cette enveloppe 28 divergente, en forme de cône d'axe 26, forme dans les plans des figures 4 et 5, une « trace » annulaire centrée sur l'axe 26 et dont l'épaisseur correspond au diamètre du jet dans le plan de section considéré ; cette trace est représentée en grisé sur les figures 4 et 5. 15 Comme illustré figures 1 et 2, le dispositif 10 comporte en outre deux conduits 29 de transport d'air débouchant respectivement dans les deux chambres 23. Les conduits 29 sont raccordés à une source (non représentée) d'air comprimé, de façon à injecter l'air comprimé dans les chambres 23. 20 Comme illustré figures 3 à 5, la paroi 17 est percée d'un orifice 30 qui s'étend dans le prolongement, le long de l'axe 26, de l'orifice 24 de sortie du jet 25. Dans le mode de réalisation illustré figure 4, le diamètre de l'orifice 30 circulaire est supérieur au diamètre extérieur de la trace de l'enveloppe 28 du jet 25 dans le plan de la figure - et de l'orifice 3o -, de sorte qu'un espace libre 31 de forme annulaire sépare l'enveloppe 28 du bord de l'orifice 30. Dans le mode de réalisation illustré figure 5, l'orifice 3o percé dans la paroi 17 présente une forme oblongue dont la longueur est peu supérieure au double du diamètre de l'enveloppe 28 du jet 25 dans le plan de la paroi 17, et dont 30 la largueur est peu supérieure au diamètre de cette enveloppe 28, de sorte qu'un espace libre 31 de faible section sépare également les enveloppes 28 du bord de l'orifice 30.With reference to FIG. 3 in particular, each wall 22 delimits, with the wall 17 to which the wall 22 is fixed, an airtight cavity or chamber 23 which is traversed by the jet of liquid produced by the corresponding nozzle 20. . As illustrated in FIGS. 4 and 5 in particular, the straight jet 25 produced by each nozzle 20 pivots around the axis 26 of the nozzle, as illustrated by the arrows 27, thanks to a mechanism for rotating the jet which is integrated in the nozzle 20. It follows from this rotation of the jet 25 that this jet remains confined, during a rotation of the jet along the axis 26, in a jet envelope 28 which deviates from the axis 26 in " diverging "as the jet 25 progresses. This divergent envelope 28, in the form of a cone of axis 26, forms in the planes of FIGS. 4 and 5 an annular" trace "centered on the axis 26 and whose thickness corresponds to the diameter of the jet in the section plane considered; this trace is shown in gray in FIGS. 4 and 5. As illustrated in FIGS. 1 and 2, the device 10 furthermore comprises two air transport ducts 29 opening respectively into the two chambers 23. The ducts 29 are connected to one source (not shown) of compressed air, so as to inject compressed air into the chambers 23. As illustrated in FIGS. 3 to 5, the wall 17 is pierced with an orifice 30 which extends in the extension, the along the axis 26, the outlet orifice 24 of the jet 25. In the embodiment illustrated in Figure 4, the diameter of the circular orifice 30 is greater than the outer diameter of the trace of the casing 28 of the jet 25 in the plane of the figure - and the orifice 30 -, so that a free space 31 of annular shape separates the envelope 28 from the edge of the orifice 30. In the embodiment illustrated in FIG. 3o hole pierced in the wall 17 has an oblong shape whose length is little higher than it is twice the diameter of the envelope 28 of the jet 25 in the plane of the wall 17, and whose width is little greater than the diameter of this envelope 28, so that a free space 31 of small cross section also separates the envelopes 28 from the edge of the orifice 30.

Dans les deux modes de réalisation, l'air introduit sous pression dans la chambre 23 peut s'échapper de cette chambre par passage au travers de l'espace laissé libre par le(s) jet(s) 25 dans la section de l'orifice 30, notamment dans l'espace libre 31.In both embodiments, the air introduced under pressure into the chamber 23 can escape from this chamber by passing through the space left free by the jet (s) 25 in the section of the chamber. orifice 30, especially in the free space 31.

Ceci permet la formation d'un courant d'air 32 (cf. figure 3) s'échappant de la chambre 23 en entourant le(s) jet(s) 25 de liquide de nettoyage, le cas échéant jusqu'à l'impact de ce(s) jet(s) sur les portions de crayons de l'assemblage s'étendant dans le prolongement de l'orifice 3o. Une partie au moins des résidus séparés des crayons de l'assemblage par 10 le jet de liquide, est évacuée par un conduit 33 d'aspiration débouchant à l'intérieur du corps creux 16 (cf. figures 1 et 2). Pour provoquer un déplacement relatif du jet rotatif 25 de liquide et du courant de gaz qui l'entoure, par rapport à l'assemblage de crayons 13, on peut par exemple suspendre le dispositif de nettoyage - et/ou l'assemblage de crayons 15 13 - à un appareil de manutention adapté pour provoquer une rotation relative du dispositif 10 par rapport à l'assemblage il, selon l'axe 14, et/ou le coulissement relatif du dispositif 10 et de l'assemblage 11, selon le même axe 14.This allows the formation of a stream of air 32 (see Figure 3) escaping from the chamber 23 by surrounding the jet (s) 25 cleaning liquid, if necessary until impact of this (these) jet (s) on the portions of rods of the assembly extending in the extension of the orifice 3o. At least a portion of the residues separated from the rods of the assembly by the jet of liquid, is discharged through a suction conduit 33 opening into the hollow body 16 (see Figures 1 and 2). In order to cause a relative displacement of the rotating jet of liquid and the surrounding gas flow relative to the rod assembly 13, for example, the cleaning device - and / or the rod assembly 15 can be suspended. 13 - to a handling device adapted to cause a relative rotation of the device 10 relative to the assembly 11, along the axis 14, and / or the relative sliding of the device 10 and the assembly 11, along the same axis 14.

Claims (4)

REVENDICATIONS1 - Dispositif (10) de nettoyage d'un assemblage (11) de crayons (13) de combustible nucléaire plongé dans un liquide, qui comporte un corps creux (16) agencé pour entourer une portion de l'assemblage, et des moyens de projection d'un liquide de nettoyage vers la portion de l'assemblage qui sont solidaires du corps creux et qui comportent au moins un organe (20) de projection du liquide de nettoyage, caractérisé en ce que : - l'organe (20) de projection du liquide de nettoyage est agencé pour 10 former un jet (25) tournant (27) dont l'enveloppe (28) diverge à partir de l'organe de projection ; - le dispositif de nettoyage comporte des moyens de guidage (18, 19) solidaires du corps creux et assurant le guidage du dispositif de nettoyage dans ses mouvements par rapport à l'assemblage de crayons ; et 15 - le dispositif de nettoyage comporte en outre des moyens (23, 29, 30, 31) d'injection d'un gaz qui sont solidaires du corps creux et qui comportent au moins un organe (30) d'injection du gaz agencé pour former un courant (32) de gaz qui entoure une partie au moins du jet de liquide de nettoyage.CLAIMS1 - Device (10) for cleaning an assembly (11) of rods (13) of nuclear fuel immersed in a liquid, which comprises a hollow body (16) arranged to surround a portion of the assembly, and means for spraying a cleaning liquid towards the portion of the assembly which are integral with the hollow body and which comprise at least one member (20) for spraying the cleaning liquid, characterized in that: - the member (20) of projecting the cleaning liquid is arranged to form a rotating jet (25) (27) whose envelope (28) diverges from the projection member; - The cleaning device comprises guide means (18, 19) integral with the hollow body and guiding the cleaning device in its movements relative to the assembly of rods; and the cleaning device further comprises means (23, 29, 30, 31) for injecting a gas which are integral with the hollow body and which comprise at least one member (30) for injecting the arranged gas. to form a stream (32) of gas that surrounds at least a portion of the jet of cleaning liquid. 2 - Dispositif selon la revendication 1 qui comporte une chambre (23) 20 entourant un orifice (24) de sortie de l'organe (20) de projection de liquide, dans laquelle débouchent des moyens (29) d'injection du gaz, et qui comporte une paroi (17) percée d'un orifice (3o) s'étendant dans le prolongement de l'orifice (24) de sortie de l'organe de projection de liquide, et présentant une forme et des dimensions adaptées à celles de la section de l'enveloppe (28) - ou 25 les enveloppes - du (des) jet(s) dans le plan de cette paroi (17).2 - Device according to claim 1 which comprises a chamber (23) 20 surrounding an orifice (24) outlet of the member (20) for liquid projection, into which open means (29) for injecting the gas, and which comprises a wall (17) pierced with an orifice (3o) extending in the extension of the outlet orifice (24) of the liquid projection member, and having a shape and dimensions adapted to those of the section of the envelope (28) - or the envelopes - of the jet (s) in the plane of this wall (17). 3 - Dispositif selon la revendication 2 dans lequel l'enveloppe (28) du jet (25) de liquide présente une forme sensiblement conique, de section circulaire, et l'orifice (3o) prévu dans la paroi (17) de la chambre (23) présente un contour circulaire ou oblong, dont les dimensions sont légèrement supérieures à celles 30 de la projection de l'enveloppe (28) - ou des enveloppes - du (des) jet(s) dans le plan de la paroi (17).3 - Device according to claim 2 wherein the casing (28) of the jet (25) of liquid has a substantially conical shape, of circular section, and the orifice (3o) provided in the wall (17) of the chamber ( 23) has a circular or oblong contour, the dimensions of which are slightly greater than those of the projection of the envelope (28) or the envelopes of the jet (s) in the plane of the wall (17). . 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel les moyens de guidage comportent au moins une structure de guidage (18) délimitant un orifice (19) de passage pour l'assemblage de crayons. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel 5 les moyens de guidage comportent des structures de guidage (18) délimitant des orifices (19) de passage respectifs qui sont alignés selon un axe (14) de coulissement et de rotation du dispositif (10) de nettoyage autour de l'assemblage (11) de crayons, et présentent des dimensions adaptées - en particulier sensiblement égales - aux dimensions transversales de l'assemblage 10 de crayons. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 qui comporte au moins deux organes (2o) de projection du liquide de nettoyage qui sont disposés de part et d'autre de l'axe (14) de coulissement et de rotation du dispositif autour de l'assemblage de crayons, en particulier diamétralement 15 opposés par rapport à cet axe. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 qui comporte un conduit (33) d'aspiration débouchant à l'intérieur du corps creux pour évacuer des résidus séparés des crayons de l'assemblage par le jet de liquide. 20 8 - Procédé de nettoyage d'un assemblage (n) de crayons (13) de combustible nucléaire plongé dans un liquide, dans lequel : - on projette un liquide de nettoyage vers l'assemblage de crayons en provoquant la rotation (27) d'un jet (25) du liquide de nettoyage, et de sorte que l'enveloppe (28) formée par le jet rotatif diverge ; 25 - on forme un courant (32) de gaz qui entoure une partie au moins du jet (25) de liquide de nettoyage ; et - on provoque un déplacement relatif du jet rotatif de liquide et du courant de gaz qui l'entoure, par rapport à l'assemblage de crayons, de préférence en guidant ce déplacement. 30 9 - Procédé selon la revendication 8 dans lequel on forme plusieurs jets rotatifs de liquide dont les projections des enveloppes dans un plan perpendiculaire aux crayons, couvrent au moins une partie substantielle de la section transversale de l'assemblage de crayons.10 - Procédé selon la revendication 8 ou 9 dans lequel on forme plusieurs jets rotatifs de liquide dont les projections des enveloppes des jets dans un plan perpendiculaire aux crayons, se chevauchent. il - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 dans lequel 5 le liquide dans lequel est plongé l'assemblage de crayons est de l'eau. 12 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à il dans lequel le liquide de nettoyage est une solution aqueuse, en particulier de l'eau. 13 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 dans lequel le gaz de protection du jet de liquide de nettoyage est de l'air. 10 14 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 dans lequel, pour former un courant (32) de gaz autour du jet (25) de liquide, on injecte un gaz comprimé à une pression supérieure à la pression d'immersion d'un organe (20) de projection du jet de liquide de nettoyage et de la portion de l'assemblage de crayons s'étendant en regard de cet organe. 15 15 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 14 dans lequel on alimente l'organe (20) produisant le jet rotatif de liquide sous une pression de quelques dizaines de bar au dessus de la pression d'immersion de l'organe (20) de projection du jet de liquide. 16 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 15 dans 20 lequel on observe l'assemblage de crayons à l'aide d'une caméra plongée dans le liquide recevant l'assemblage. 17 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 16 dans lequel on utilise un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.4 - Device according to any one of claims 1 to 3 wherein the guide means comprise at least one guide structure (18) defining a hole (19) passage for the assembly of rods. - Device according to any one of claims 1 to 4 wherein 5 the guide means comprise guide structures (18) defining respective apertures (19) for passage which are aligned along an axis (14) of sliding and rotation the device (10) for cleaning around the assembly (11) of rods, and have dimensions adapted - in particular substantially equal - to the transverse dimensions of the assembly 10 of rods. 6 - Device according to any one of claims 1 to 5 which comprises at least two bodies (2o) for spraying the cleaning liquid which are arranged on either side of the axis (14) of sliding and rotation of the device around the assembly of rods, in particular diametrically opposed to this axis. 7 - Device according to any one of claims 1 to 6 which comprises a duct (33) opening opening inside the hollow body for discharging separated residues of the rods of the assembly by the jet of liquid. 8 - Method for cleaning an assembly (n) of rods (13) of nuclear fuel immersed in a liquid, in which: - a cleaning fluid is projected towards the rod assembly by causing rotation (27) of a jet (25) of the cleaning liquid, and so that the casing (28) formed by the rotating jet diverges; A gas stream (32) is formed which surrounds at least a portion of the jet (25) of cleaning liquid; and - a relative displacement of the rotating jet of liquid and the surrounding gas flow is caused relative to the rod assembly, preferably by guiding this displacement. 9 - Process according to claim 8 wherein several rotary jets of liquid are formed, the projections of the envelopes in a plane perpendicular to the rods, cover at least a substantial portion of the cross section of the rod assembly. claim 8 or 9 in which several rotating jets of liquid are formed, the projections of the envelopes of the jets in a plane perpendicular to the rods, overlap. 11. Process according to claim 8, in which the liquid in which the assembly of rods is immersed is water. 12 - Process according to any one of claims 8 to 11 wherein the cleaning liquid is an aqueous solution, in particular water. 13 - Process according to any one of claims 8 to 12 wherein the shielding gas of the cleaning liquid jet is air. 14 - Process according to any one of claims 8 to 13 wherein, to form a stream (32) of gas around the jet (25) of liquid, is injected a compressed gas at a pressure greater than the immersion pressure a member (20) for projecting the jet of cleaning liquid and the portion of the assembly of rods extending opposite this member. 15 - Process according to any one of claims 8 to 14 wherein is fed to the member (20) producing the rotating jet of liquid under a pressure of a few tens of bar above the immersion pressure of the organ (20) projecting the jet of liquid. 16 - Process according to any one of claims 8 to 15 in which the assembly of rods is observed with the aid of a camera immersed in the liquid receiving the assembly. 17 - Process according to any one of claims 8 to 16 wherein using a device according to any one of claims 1 to 7.
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