FR3101997A1 - Dispositif de maintenance d’un assemblage de combustible, ensemble et procédé de maintenance associés - Google Patents

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Abstract

Titre  : Dispositif de maintenance d’un assemblage de combustible, ensemble et procédé de mainte n ance associés L’invention concerne un dispositif de maintenance (40) d’un assemblage de combustible d’un réacteur nucléaire, l’assemblage comprenant : - une pluralité de tubes-guides propres à recevoir chacun un crayon absorbant et comprenant au moins un système de connexion; et - un embout supérieur (16) définissant une pluralité de conduits (22) traversants et propres à recevoir le système de connexion (26) de l’un des tubes-guides. Le dispositif de maintenance (40) comprend : - un outil (42) propre à verrouiller ou déverrouiller l’un des tubes-guides par rapport à l’embout supérieur (16) par rotation du système de connexion (26) dans le conduit (22) associé ; et - un masque (44) amovible propre à être disposé en regard de l’embout supérieur (16) et comportant une plaque (54) définissant au moins une ouverture (56) propre à guider l’outil (42) en coïncidence avec le conduit (22) associé audit système de connexion (26). Figure pour l'abrégé : Figure 2

Description

Dispositif de maintenance d’un assemblage de combustible, ensemble et procédé de maintenance associés
La présente invention concerne un dispositif de maintenance d’un assemblage de combustible d’un réacteur nucléaire.
La présente invention concerne également un ensemble comprenant un assemblage de combustible d’un réacteur nucléaire et un tel dispositif de maintenance.
La présente invention concerne également un procédé de maintenance mis en œuvre pour un tel ensemble.
En particulier, le réacteur nucléaire est un réacteur à eau pressurisée (REP ou en anglais PWR pour « Pressurized Water Reactor »). Toutefois, l’invention s’applique également à un réacteur à neutrons rapides.
Un réacteur nucléaire comporte un cœur comprenant une pluralité d'assemblages de combustible nucléaire juxtaposés dans une cuve du réacteur.
Chaque assemblage de combustible comprend de manière usuelle des crayons de combustibles nucléaire et des tubes guides. Le réacteur comporte également des grappes de contrôle chacune équipée d’une pluralité de crayons absorbants prévus pour être insérés ou extraits des tubes-guides afin de contrôler la réactivité du réacteur.
Lorsqu’une opération de maintenance sur l’assemblage de combustible est programmée, par exemple pour remplacer un crayon de combustible défectueux, il est nécessaire de retirer l’embout supérieur de l’assemblage. En particulier, il est nécessaire de déverrouiller les systèmes de connexion qui relient l’embout supérieur et les tubes-guides.
Il est connu de réaliser cette opération au moyen d’un outil actionné par un opérateur sous contrôle visuel par l’intermédiaire d’une caméra.
L’assemblage étant sous eau, l’opérateur est situé à une distance supérieure à 5 m de l’assemblage. Cette opération est compliquée et longue à réaliser et n’est donc réalisable que par des opérateurs très qualifiés et entrainés.
Ainsi, le déverrouillage des systèmes de connexion est aléatoire, non répétitif et dépendant de l’opérateur.
L’opération de verrouillage de l’embout supérieur après que la maintenance soit réalisée, présente les mêmes problèmes.
Le but de l’invention est donc de proposer un dispositif de maintenance permettant un verrouillage/déverrouillage de l’embout supérieur aisé et rapide à mettre en œuvre tout en assurant une bonne précision et répétabilité.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de maintenance d’un assemblage de combustible d’un réacteur nucléaire, l’assemblage de combustible comprenant une pluralité de tubes-guides, chaque tube-guide étant propre à recevoir un crayon absorbant de neutrons et comprenant au moins un système de connexion disposé à une extrémité dudit tube-guide ; et un embout supérieur définissant une pluralité de conduits traversants, chaque conduit étant propre à recevoir le système de connexion de l’un des tubes-guides ; le dispositif de maintenance comprenant un outil comprenant un corps allongé selon un axe principal et propre à verrouiller ou déverrouiller au moins l’un des tubes-guides par rapport à l’embout supérieur par rotation autour de l’axe principal du système de connexion dudit tube-guide dans le conduit associé ; et un masque amovible propre à être disposé en regard de l’embout supérieur et comportant une plaque définissant au moins une ouverture propre à guider l’outil en coïncidence avec le conduit associé audit système de connexion.
L’outil étant guidé par le masque, l’alignement de l’outil avec le tube guide est grandement facilité permettant ainsi un verrouillage/déverrouillage plus rapide et facilement reproductible sans qu’un opérateur très qualifié soit nécessaire.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de maintenance comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • le corps allongé de l’outil présente une extrémité cylindrique creuse définissant au moins une échancrure et dans lequel l’outil comprend une tige de centrage faisant saillie hors de l’extrémité cylindrique selon l’axe principal, l’échancrure et la tige de centrage étant propres à coopérer avec l’un des systèmes de connexion afin de permettre la rotation dudit système de connexion ;
  • l’outil comprend un plot faisait saillie transversalement du corps allongé par rapport à l’axe principal et propre à limiter le mouvement de translation selon l’axe principal de l’outil dans l’ouverture ;
  • la plaque comprend, pour chaque ouverture, une butée faisant saillie radialement de la plaque et s’étendant sur une partie de la périphérie de l’ouverture, la butée étant propre à coopérer avec le plot de l’outil afin de limiter le mouvement de rotation dudit outil autour de l’axe principal ; et
  • la plaque définit, pour chaque ouverture, une encoche s’étendant radialement depuis l’ouverture et propre à recevoir le plot de l’outil.
L’invention concerne également un ensemble comprenant un assemblage de combustible d’un réacteur nucléaire, l’assemblage de combustible comprenant une pluralité de tubes-guides, chaque tube-guide étant propre à recevoir un crayon absorbant de neutrons et comprenant au moins un système de connexion disposé à une extrémité dudit tube-guide ; et un embout supérieur définissant une pluralité de conduits traversants, chaque conduit étant propre à recevoir le système de connexion de l’un des tubes-guides ; un dispositif de maintenance dudit assemblage de combustible tel que défini ci-dessus, le dispositif de maintenance étant configuré pour passer d’une configuration passive dans laquelle l’outil et le masque sont disposés à l’écart de l’assemblage de combustible, à une configuration active dans laquelle le masque est disposé en regard de l’embout supérieur et l’outil coopère avec l’un des systèmes de connexion en étant guidé par l’ouverture associée.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de maintenance comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • le masque comprend une ouverture pour chaque tube-guide, chaque ouverture étant en regard du conduit associé au tube-guide dans la configuration active ;
  • le système de connexion est une bague comprenant au moins un ergot faisant saillie transversalement par rapport au tube-guide et dans lequel l’embout supérieur définit une gorge, la bague étant propre à passer d’une configuration verrouillée dans laquelle la gorge reçoit l’ergot et empêche un mouvement de translation selon l’axe principal entre le tube-guide et le conduit ; à une configuration déverrouillée dans laquelle l’ergot est à l’écart de la gorge, l’outil étant propre à faire passer la bague d’une configuration à l’autre par rotation autour de l’axe principal de la bague ; et
  • l’outil est propre à faire passer la bague d’une configuration à l’autre par une rotation autour de l’axe principal comprise entre 70° et 110° de la bague.
L’invention concerne également un procédé de maintenance mis en œuvre pour un ensemble tel que défini ci-dessus comprenant les étapes suivantes :
  • disposition du masque en regard de l’embout supérieur de l’assemblage de combustible ;
  • introduction de l’outil dans l’une des ouvertures du masque et coopération de l’outil avec le tube-guide correspondant ; et
  • rotation du système de connexion dudit tube-guide dans le conduit associé et verrouillage/déverrouillage du tube-guide par rapport à l’embout supérieur.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une représentation partielle de côté d’un ensemble selon l’invention.
- la figure 2 est une vue en perspective d’un masque coopérant avec un outil de l’ensemble de la figure 1 ;
– la figure 3 est une vue de haut du masque de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en perspective de l’outil de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue en perspective d’un système de connexion de l’ensemble de la figure 1 ; et
- la figure 6 est une vue en coupe horizontale d’un embout supérieur de l’ensemble de la figure 1.
Un réacteur nucléaire comprend un circuit primaire dans lequel circule un fluide primaire et un circuit secondaire dans lequel circule un fluide secondaire.
Le circuit primaire comporte une cuve, au moins un générateur de vapeur et une pompe primaire. La cuve comprend un couvercle et un cœur placé dans le volume intérieur de la cuve. Le fluide primaire est échauffé dans la cuve du réacteur nucléaire en passant au contact du cœur, puis est dirigé jusqu’au générateur de vapeur. Dans le générateur de vapeur, il cède une partie de son énergie calorifique au fluide secondaire.
Le fluide secondaire pénètre dans le générateur de vapeur à l’état liquide et est vaporisé sous l’effet de l’énergie calorifique reçue du fluide primaire. Il quitte le générateur de vapeur à l’état de vapeur et est dirigé vers la turbine afin de générer de l’électricité.
Le cœur du réacteur comporte une pluralité d’assemblages de combustible 10.
A titre d’exemple, un réacteur nucléaire de puissance électrique 900 MWe comprend 157 assemblages de combustible 10, un réacteur de puissance électrique 1450 MWe (réacteur dit « N4 ») comprend 205 assemblages de combustible 10 et un réacteur de puissance 1600 MWe (réacteur dit « EPR ») comprend 241 assemblages de combustible 10.
En référence à la figure 1, chaque assemblage de combustible 10 comprend un faisceau de crayons de combustible 12 insérés dans une structure porteuse 14, aussi appelée squelette.
Chaque crayon de combustible 12 s’étend selon un axe vertical A-A’.
A titre d’exemple, chaque assemblage de combustible 10 comprend 264 crayons de combustibles 12. Seul deux crayons de combustible 12 sont représentés sur la figure 1 par soucis de lisibilité.
Chaque crayon de combustible 12 comporte un tube extérieur, avantageusement en zirconium, présentant un diamètre sensiblement égal à 1 cm.
Une pluralité de pastilles de combustible nucléaire, notamment 272 pastilles, sont placées dans chaque tube.
La structure porteuse 14 comprend un embout inférieur, non représenté, un embout supérieur 16, des tubes guides 18 et des plaques entretoises 20.
Les crayons de combustible 12 sont disposés entre les deux embouts.
L’embout supérieur 16 et l’embout inférieur sont situés à une distance supérieure à 4 m selon l’axe vertical A-A’.
Chaque embout présente avantageusement, dans une section horizontale, une forme carrée de longueur sensiblement égale à 20 cm.
Comme visible sur la figure 2, l’embout supérieur 16 définit une pluralité de conduits 22 traversants.
Chaque conduit 22 est propre à recevoir l’un des tubes-guides 18.
L’embout supérieur 16 définit une gorge 23 pour chaque conduit 22, comme visible sur la figure 6. Chaque gorge 23 est disposée dans le conduit 22 associé et s’étend autour du contour extérieur du conduit 22 dans une coupe horizontale.
Chaque gorge 23 présente au moins une échancrure 24, notamment deux échancrures 24 diamétralement opposées.
Les grilles entretoises 20 sont fixées sur les tubes-guides 18 et sont réparties le long des tubes-guides 18 entre les embouts supérieur 16 et inférieur.
Les grilles entretoises 20 sont propres à maintenir les crayons de combustible 12 en place.
Avantageusement, l’assemblage de combustible 10 comprend 24 tubes-guides 18.
Chaque tube-guide 18 comprend une extrémité supérieure propre à être reliée à l’embout supérieur 16 et une extrémité inférieure propre à être reliée à l’embout inférieur.
Chaque tube-guide 18 relie donc les deux embouts et assure la rigidité de la structure porteuse 14.
Chaque tube-guide 18 est propre à recevoir un crayon absorbant, non représenté, propre à absorber des neutrons présents dans le cœur afin de modérer de la réactivité du cœur du réacteur nucléaire.
Chaque tube-guide 18 comprend au moins un système de connexion 26 disposé à l’extrémité supérieure dudit tube-guide 18.
Dans un mode de réalisation avantageux, comme visible sur la figure 5, le système de connexion 26 est une bague définissant un volume intérieur 27.
Le système de connexion 26 comprend alors un corps allongé 28, au moins un ergot 30, au moins un support 32 et au moins un épaulement 34.
Le corps allongé 28 s’étend selon la même direction que le tube-guide 18 associé, avantageusement selon l’axe principal A-A’.
Le corps allongé 28 est disposé autour de l’extrémité supérieure du tube-guide 18.
Comme visible sur la figure 5, la bague comprend avantageusement deux ergots 30 diamétralement opposés.
Chaque ergot 30 fait saillie par rapport au corps allongé 28 transversalement selon une direction orthogonale à l’axe vertical A-A’.
Chaque ergot 30 est propre à coulisser dans la gorge 23 par rotation autour de l’axe principal A-A’.
En particulier, les ergots 30 sont portés par un anneau 29 propre à pivoter autour de l’axe principal A-A’ par rapport au corps allongé 28.
Le système de fixation 26 est propre à passer d’une configuration verrouillée à une configuration déverrouillée.
Dans la configuration verrouillée, comme visible sur la figure 6, la gorge 23 reçoit l’ergot 30 et empêche un mouvement de translation selon l’axe vertical A-A’ entre le tube-guide 18 et le conduit 22.
Lorsqu’au moins un système de fixation 26 de l’assemblage 10 est en configuration verrouillée, l’embout supérieur 16 et le reste de l’assemblage 10 sont mécaniquement liés et il est impossible de retirer l’embout supérieur 16.
Dans la configuration déverrouillée visible sur la figure 5, l’ergot 30 est à l’écart de la gorge 23, au niveau de l’une des échancrures 24. Le mouvement de translation selon l’axe vertical A-A’ entre le tube-guide 18 et le conduit 22 est alors possible.
Lorsque tous les systèmes de fixation 26 sont en configuration déverrouillée, l’embout supérieur 16 est libre par rapport au reste de l’assemblage 10 et il est alors possible de retirer l’embout supérieur 16 afin de réaliser l’opération de maintenance.
Comme visible sur la figure 5, la bague comprend avantageusement deux supports 32 diamétralement opposés.
Chaque support 32 fait saille du corps allongé 28 transversalement par rapport à l’axe principal A-A’.
Chaque support 32 est propre à coopérer avec un ergot 30 dans la configuration déverrouillée de la bague, comme visible sur la figure 5, afin de maintenir la bague dans cette configuration déverrouillée pendant l’opération de maintenance.
Chaque support 32 est avantageusement flexible afin de permettre la libération de l’ergot 30 du support 32 lorsque la bague passe dans la configuration verrouillée.
Dans la configuration verrouillée, l’ergot 30 et le support 32 associé sont séparés d’un angle compris entre 70° et 110° par rapport à l’axe vertical A-A’, avantageusement un angle sensiblement égal à 90 °.
Comme visible sur la figure 5, la bague comprend avantageusement quatre épaulements 34 régulièrement disposés autour du corps allongé 28.
Chaque épaulement 34 fait saille du corps allongé 28 transversalement par rapport à l’axe principal A-A’.
Chaque épaulement 34 est propre à coopérer avec la partie inférieure de l’embout supérieur 16 afin de limiter l’introduction du tube-guide 18 dans le conduit 22, comme visible sur la figure 1.
Un dispositif de maintenance 40 de l’assemblage de combustible 10 de combustible va maintenant être décrit.
Comme visible sur la figure 2, le dispositif de maintenance 40 comprend un outil 42 et un masque 44.
Comme visible plus précisément sur la figure 4, ’outil 42 comprend un corps allongé 46 selon un axe principal B-B’, une tige de centrage 48 et un plot 50.
L’outil 42 s’étend avantageusement le long de l’axe principal B-B’ sur une longueur supérieure à 5 m, notamment 6 m.
Le corps allongé 46 présente un diamètre avantageusement compris entre 10 mm et 30 mm.
Le corps allongé 46 présente une extrémité cylindrique 51 creuse définissant au moins une échancrure 52, avantageusement deux échancrures 52 diamétralement opposées.
Chaque échancrure 52 et la tige de centrage 48 sont propres à coopérer avec l’un des systèmes de connexion 26 afin de permettre la rotation dudit système de connexion 26.
En particulier, chaque échancrure 52 est propre à recevoir l’un des ergots 30 du système de connexion 26 afin de permettre la rotation dudit système de connexion 26.
La tige de centrage 48 fait saillie hors de l’extrémité cylindrique 51 selon l’axe principal B-B’, avantageusement sur une longueur supérieure à 5 cm.
La tige de centrage 48 est propre à pénétrer dans le volume intérieur 27 du système de connexion 26 afin de faciliter la coopération entre les échancrures 52 et les ergots 30.
Comme visible sur la figure 4, le plot 50 fait saillie transversalement du corps allongé 46 par rapport à l’axe principal B-B’.
Le plot 50 est propre à limiter le mouvement de translation selon l’axe principal B-B’ de l’outil 42 par rapport au masque 44.
Comme visible sur la figure 3, le masque 44 est propre à être disposé de manière amovible en regard de l’embout supérieur 16.
Le masque 44 comporte des moyens de fixation 53 et une plaque 54 définissant au moins une ouverture 56.
Les moyens de fixation 53 sont configurés pour permettre la fixation réversible du masque 44 sur l’embout supérieur 16.
Avantageusement, le masque 44 comprend une ouverture 56 pour chaque tube-guide 18, notamment ouvertures 56, comme visible sur la figure 2.
Chaque ouverture 56 est propre à guider l’outil 42 en coïncidence avec le conduit 22 associé audit système de connexion 26.
Chaque ouverture 56 présente un diamètre sensiblement égal au diamètre du corps allongé 46 de l’outil 42, notamment compris entre 20 mmet 25 mm
Avantageusement, la plaque 54 présente une épaisseur comprise entre 10 mm et 20 mm et s’étend selon une largueur supérieure comprise entre 20 mm et 30 mm.
La plaque 54 comprend, pour chaque ouverture 56, une butée 58 faisant saillie radialement de la plaque 54 selon l’axe vertical A-A’.
Chaque butée 58 s’étend sur une partie de la périphérie de l’ouverture 56, avantageusement selon une étendue angulaire comprise entre 90° et 180 °.
Chaque butée 58 est propre à coopérer avec le plot 50 de l’outil 42 afin de limiter le mouvement de rotation de l’outil 42 autour de l’axe principal B-B’, comme visible sur la figure 4.
La plaque 54 définit, pour chaque ouverture 56, une encoche 60 s’étendant radialement depuis l’ouverture 56 et propre à recevoir le plot 50 de l’outil 42.
Chaque encoche 60 se situe à l’écart de la butée 58 associée.
Le dispositif de maintenance 40 est configuré pour passer d’une configuration passive à une configuration active.
Dans la configuration passive, l’outil 42 et le masque 44 sont disposés à l’écart de l’assemblage combustible 10.
Dans la configuration active, comme visible sur les figures 1 et 2, le masque 44 est disposé en regard de l’embout supérieur 16 et l’outil 42 coopère avec l’un des systèmes de connexion 26 en étant guidé par l’ouverture 56 associée.
Dans la configuration active, chaque ouverture 56 est en regard du conduit 22 associé au tube-guide 18.
L’axe vertical A-A’ et l’axe principal B-B’ sont alors sensiblement parallèles.
Dans la configuration active, l’outil 42 est propre à verrouiller ou déverrouiller au moins l’un des tubes-guides 18 par rapport à l’embout supérieur 16 par rotation du système de connexion 26 par rapport à l’axe principal B-B’ du tube-guide 18 dans le conduit 22 associé. 
En particulier, l’outil 42 est propre à faire passer le système de connexion 26 d’une configuration à l’autre par une rotation autour de l’axe principal B-B’ comprise entre 70° et 110° de la bague.
Un procédé de maintenance d’un assemblage de combustible 10 au moyen d’un dispositif de maintenance 40 va maintenant être décrit.
Initialement, le réacteur nucléaire est en fonctionnement.
Optionnellement, le réacteur est arrêté pour réaliser des opérations de maintenance.
Le couvercle de la cuve et les crayons absorbants sont alors retirés afin de rendre accessibles les assemblages de combustible 10 sous eau.
Par la suite, seule l’opération de maintenance sur un unique assemblage 10 sera décrite. Toutefois, l’homme du métier comprendra que le procédé décrit s’applique à un nombre quelconque d’assemblage 10.
Toutes les bagues de l’assemblage 10 sont initialement en configuration verrouillée, comme visible sur la figure 6. Il est alors impossible pour l’opérateur de retirer l’embout supérieur 16.
Le dispositif de maintenance 40 est initialement en position passive.
Puis, le masque 44 est disposé en regard de l’embout supérieur 16 de l’assemblage 10 et fixé à l’embout supérieur 16 par les moyens de fixation 53.
L’opérateur introduit alors l’outil 42 dans l’une des ouvertures 56 du masque 44.
Le dispositif de maintenance 40 est alors en configuration active.
L’ouverture 56 guide l’outil 42 en translation selon l’axe vertical A-A’.
La tige de centrage 48 de l’outil 42 est progressivement introduite dans le conduit 22 de l’embout supérieur 16 associé.
Lorsque l’extrémité cylindrique 51 de l’outil 42 rentre en butée avec la bague du tube-guide 18 présent dans le conduit 22, l’opérateur fait tourner l’outil 42 autour de l’axe principal B-B’ jusqu’à ce que le plot 50 soit en contact avec la butée 58 associée à l’ouverture 56, comme visible sur la figure 2.
Puis, l’opérateur fait tourner l’outil 42 autour de l’axe principal B-B’ dans le sens inverse jusqu’à ce que le plot 50 soit en contact à nouveau avec la butée 58.
L’échancrure 52 de l’outil 42 est ainsi assurée d’être en coopération avec l’ergot 30 de la bague même s’il existe un décalage angulaire entre l’encoche et les ergots 30 dans la position verrouillée.
La bague est alors dans la configuration déverrouillée et le tube-guide 18 et l’embout supérieur 16 ne sont plus contraints mécaniquement entre eux en translation selon l’axe vertical A-A’.
En particulier, l’ergot 30 est situé à l’écart de la gorge 23, au niveau de l’échancrure 24.
Le poids propre de l’outil 42 permet d’exercer suffisamment de pression pour déformer le support 32 et faire coopérer l’ergot 30 avec le support 32.
Le support 32 est alors en coopération avec l’ergot 30 dans la position déverrouillée et permet de maintenir la bague dans cette position, comme visible sur la figure 5.
L’opérateur n’exerce alors plus de pression verticale au moyen l’outil 42.
L’opérateur retire alors l’outil 42 du conduit 22 puis de l’ouverture 56.
L’opérateur répète alors les étapes décrites ci-dessus pour chaque ouverture 56 du masque 44.
Ainsi, l’opérateur fait passer toutes les systèmes de fixation 26 de la configuration verrouillée à la configuration déverrouillée.
Le masque 44 est alors mis à l’écart de l’embout supérieur 16 et le dispositif de maintenance 40 passe dans la configuration passive.
L’opérateur réalise optionnellement un contrôle visuel au moyen d’une caméra disposée au-dessus de l’assemblage 10 afin de vérifier que la bague est bien en position déverrouillée
L’embout supérieur 16 n’est donc plus lié au reste de l’assemblage 10.
L’embout supérieur 16 est alors retiré et disposé à l’écart de l’assemblage 10.
Les crayons de combustible 12 ou les tubes-guides 18 sont alors accessibles à l’opérateur pour la maintenance.
A titre d’exemple, au moins un crayon de combustible 12 est remplacé lors de l’opération de maintenance.
Lorsque l’opération de maintenance est terminée, l’embout supérieur 16 est replacé au-dessus de l’assemblage 10.
Puis, le masque 44 est disposé en regard de l’embout supérieur 16 de l’assemblage 10.
L’opérateur introduit alors l’outil 42 dans l’une des ouvertures 56 du masque 44.
Le dispositif de maintenance 40 est alors en configuration active.
L’ouverture 56 guide l’outil 42 en translation selon l’axe vertical A-A’.
La tige de centrage 48 de l’outil 42 est progressivement introduite dans le conduit 22 de l’embout supérieur 16 associé.
Lorsque l’extrémité cylindrique 51 de l’outil 42 rentre en butée avec la bague du tube-guide 18 présent dans le conduit 22, l’opérateur fait tourner l’outil 42 autour de l’axe principal B-B’ jusqu’à ce que le plot 50 soit en contact avec la butée 58 associée à l’ouverture 56, comme visible sur la figure 2.
Puis, l’opérateur fait tourner l’outil 42 autour de l’axe principal B-B’ dans le sens inverse jusqu’à ce que l’encoche 60 du masque 44 reçoive le plot 50.
La bague est alors dans la configuration verrouillée.
En particulier, le poids propre de l’outil 42 permet d’exercer suffisamment de pression pour déformer le support 32 et retirer l’ergot 30 du support 32.
La gorge 23 reçoit l’ergot 30 et empêche un mouvement de translation selon l’axe vertical A-A’ entre le tube-guide 18 et le conduit 22.
L’opérateur retire alors l’outil 42 du conduit 22 puis de l’ouverture 56.
L’opérateur répète alors les étapes décrites ci-dessus pour chaque ouverture 56 du masque 44.
Ainsi, l’opérateur fait passer tous les systèmes de fixation 26 de la configuration déverrouillée à la configuration verrouillée.
Le masque 44 est alors mis à l’écart de l’embout supérieur 16 et le dispositif de maintenance 40 passe dans la configuration passive.
L’opérateur réalise avantageusement un contrôle visuel au moyen d’une caméra disposée au-dessus de l’assemblage 10 afin de vérifier que la bague est bien en position verrouillée.
Le couvercle de la cuve est alors remis en place sur la cuve et réacteur peut fonctionner à nouveau.
On conçoit que l’invention présente un certain nombre d’avantages.
En effet, l’invention permet un retrait de l’embout supérieur 16, pour une opération de maintenance, aisé et rapide à mettre en œuvre.
L’opérateur maniant l’outil 42 est guidé par le masque 44 et l’alignement de l’outil avec le tube guide est ainsi facilité. Le dispositif de maintenance 40 selon l’invention évite donc les pertes de temps dues au tâtonnement réalisé usuellement par l’opérateur lorsqu’il essaye de faire coopérer l’outil avec la bague.
De plus, l’invention permet un verrouillage/déverrouillage facilement reproductible sans qu’il soit nécessaire que l’opérateur soit très qualifié. La sécurité et la disponibilité de la centrale sont ainsi améliorées.
En particulier, le masque 40 permet de bien positionner l’outil 42 en l’alignant au mieux avec le système de fixation 26 et à une bonne altimétrie afin de ne pas exercer trop de pression. Le masque 40 évite ainsi d’endommager le système de fixation 26 et le conduit 22, ce qui permet d’augmenter la durée de vie des tubes-guides 18.
Enfin, la butée 58 et l’encoche 60 permettent un verrouillage/déverrouillage précis du système de fixation 26 sans qu’un contrôle visuel soit obligatoire.

Claims (10)

  1. Dispositif de maintenance (40) d’un assemblage de combustible (10) d’un réacteur nucléaire, l’assemblage de combustible (10) comprenant :
    • une pluralité de tubes-guides (18), chaque tube-guide (18) étant propre à recevoir un crayon absorbant de neutrons et comprenant au moins un système de connexion (26) disposé à une extrémité dudit tube-guide (18) ; et
    • un embout supérieur (16) définissant une pluralité de conduits (22) traversants, chaque conduit (22) étant propre à recevoir le système de connexion (26) de l’un des tubes-guides (18) ;
    caractérisé en ce que le dispositif de maintenance (40) comprend :
    • un outil (42) comprenant un corps allongé (46) selon un axe principal (B-B’) et propre à verrouiller ou déverrouiller au moins l’un des tubes-guides (18) par rapport à l’embout supérieur (16) par rotation autour de l’axe principal (B-B’) du système de connexion (26) dudit tube-guide (18) dans le conduit (22) associé ; et
    • un masque (44) amovible propre à être disposé en regard de l’embout supérieur (16) et comportant une plaque (54) définissant au moins une ouverture (56) propre à guider l’outil (42) en coïncidence avec le conduit (22) associé audit système de connexion (26).
  2. Dispositif de maintenance (40) selon la revendication 1, dans lequel le corps allongé (46) de l’outil (42) présente une extrémité cylindrique (51) creuse définissant au moins une échancrure (52) et dans lequel l’outil (42) comprend une tige de centrage (48) faisant saillie hors de l’extrémité cylindrique (51) selon l’axe principal (B-B’), l’échancrure (52) et la tige de centrage (48) étant propres à coopérer avec l’un des systèmes de connexion (26) afin de permettre la rotation dudit système de connexion (26).
  3. Dispositif de maintenance (40) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’outil (42) comprend un plot (50) faisait saillie transversalement du corps allongé (46) par rapport à l’axe principal (B-B’) et propre à limiter le mouvement de translation selon l’axe principal (B-B’) de l’outil (42) dans l’ouverture (56).
  4. Dispositif de maintenance (40) selon la revendication 3, dans lequel la plaque (54) comprend, pour chaque ouverture (56), une butée (58) faisant saillie radialement de la plaque (54) et s’étendant sur une partie de la périphérie de l’ouverture (56), la butée (58) étant propre à coopérer avec le plot (50) de l’outil (42) afin de limiter le mouvement de rotation dudit outil (42) autour de l’axe principal (B-B’).
  5. Dispositif de maintenance (40) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la plaque (54) définit, pour chaque ouverture (56), une encoche (60) s’étendant radialement depuis l’ouverture (56) et propre à recevoir le plot (50) de l’outil (42).
  6. Ensemble comprenant :
    • un assemblage de combustible (40) d’un réacteur nucléaire, l’assemblage de combustible (10) comprenant :
    + une pluralité de tubes-guides (18), chaque tube-guide (18) étant propre à recevoir un crayon absorbant de neutrons et comprenant au moins un système de connexion (26) disposé à une extrémité dudit tube-guide (18) ; et
    + un embout supérieur (16) définissant une pluralité de conduits (22) traversants, chaque conduit (22) étant propre à recevoir le système de connexion (26) de l’un des tubes-guides (18) ;
    • un dispositif de maintenance (40) dudit assemblage de combustible (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de maintenance (40) étant configuré pour passer d’une configuration passive dans laquelle l’outil (42) et le masque (44) sont disposés à l’écart de l’assemblage de combustible (10), à une configuration active dans laquelle le masque (44) est disposé en regard de l’embout supérieur (16) et l’outil (42) coopère avec l’un des systèmes de connexion (26) en étant guidé par l’ouverture (56) associée.
  7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le masque (44) comprend une ouverture (56) pour chaque tube-guide (18), chaque ouverture (56) étant en regard du conduit (22) associé au tube-guide (18) dans la configuration active.
  8. Ensemble selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le système de connexion (26) est une bague comprenant au moins un ergot (30) faisant saillie transversalement par rapport au tube-guide (18) et dans lequel l’embout supérieur (16) définit une gorge (23), la bague étant propre à passer d’une configuration verrouillée dans laquelle la gorge (23) reçoit l’ergot (30) et empêche un mouvement de translation selon l’axe principal (B-B’) entre le tube-guide (18) et le conduit (22) ; à une configuration déverrouillée dans laquelle l’ergot (30) est à l’écart de la gorge (23), l’outil (42) étant propre à faire passer la bague d’une configuration à l’autre par rotation autour de l’axe principal (B-B’) de la bague.
  9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel l’outil (42) est propre à faire passer la bague d’une configuration à l’autre par une rotation autour de l’axe principal (B-B’) comprise entre 70° et 110° de la bague.
  10. Procédé de maintenance mis en œuvre pour un ensemble selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, comprenant les étapes suivantes :
    • disposition du masque (44) en regard de l’embout supérieur (16) de l’assemblage de combustible (10) ;
    • introduction de l’outil (42) dans l’une des ouvertures (56) du masque (44) et coopération de l’outil (42) avec le tube-guide (18) correspondant ; et
    • rotation du système de connexion (26) dudit tube-guide (18) dans le conduit (22) associé et verrouillage/déverrouillage du tube-guide (18) par rapport à l’embout supérieur (16).
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