IT8322162A1 - Complesso di combustibile nucleare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione dal titolo:

"COMPLESSO DI COMBUSTIBILE NUCLEARE"

RIASSUNTO

E* descritto un complesso di combustibile in cui le barre di combustibile sono tenute da molle elicoidali. Il complesso ? costituito da una configurazione ordinata di moduli di barre di combustibile, ciascun modulo comprendendo una barra di combustibile, su cui ? montata una molteplicit? di elementi di guscio. Gli elementi di guscio sono a .blocchi sostanzialmente rigidi in nastri di bendaggio. Ciascun elemento di guscio comprende un,guscio o tubo lungo la cui lunghezza si estende una molteplicit? di molle elicoidali. I nastri di bendaggio sono coassiali e i corrispondenti elementi di guscio della configurazione ordinata sono coassiali. La barra di combustibile ? elasticernente tenuta dalle molle che impegnano la barra di combustibile lungo tratti di lunghezza considerevole. Il rivestimento delle barre di combustibile e dei gusci,delle molle e dei nastri di bendaggio ? costituito da materiale ZIRCALOY. Malgrado le molle siano, in certa misura, rilassate dalla radiazione'elei flusso neutronico durante l'uso, e Impedito alle barre di combustibile di cadere in basso fino ad impegnarsi col boccaglio inferiore,per il fatto che le barre di combustibile sono impegnate nelle molle per un tratto di considerevole lunghezza. E* previsto un metodo per fabbricare il complesso la cui speciale carata teristica ? di permettere l'ispezione in corso di lavorazione dell'interasse fra i canali, di prevedere una tecnica di caricamento che elimina le sollecitazioni sulle barre di combustibile durante la carica: e di eliminare l?inecessit? di processi di montaggio intermedi (cio?, montaggio su intelaiatura).

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a complessi n di combustibile per reattori nucleari ed ? in particolare relazione ai complessi in cui le barre di combustibile no lateralmente impegnate da mezzi elastici ', che vincolai no l'interasse delle barre tli combustibile. Andrews ed al*? tri nel brevetto U.S.A. Re 28079 descrivono un'apparec-, chiatura tipica di questa classe di complessi di combusti,-bile. Il complesso descritto da Andrews ed altri comprende delle griglie in cui vi s??o dita 0 strisce elastiche che impegnano e posizionano lateralmente le barre di combustibile. Secondo Andrews ed altri le barre di combustibile poggiano sulla piastra terminale inferiore 32; Nei reattori nucleari attual in produzione, ciascun com-? plesso ? interposto fra un boccaglio superiore e uno inferiore. Durante il funzionamento del reattore le barre di combustibile crescono o si dilatano sia a causa dell'aumento di temperatura, sia a causa della radiazione del flusso neutronico a cui le barre sono soggette. Per precludere l'assoggettamento delle barre a eccessive solsecitazioni, ? desiderabile che le barre siano sospese al di sopra del boccaglio inferiore. E* stato fatto affidamento, secondo gli inseguarnenti della tecnica nota, . sull'attrito fra le dita elastiche e le barre di combustibile per mantenere le barre di combustibile sospese al di sopra del boccaglio inferiore. Questa esperienza: si ? rivelata insoddisfacentp. Si e riscontrato un rilas** samento delle dita elastiche;,ed>un calo ideila loro forza di richiamo in conseguenea d lla radiazione del flusso neu tronico . Questo fenomeno p?rtlcolarmente marc ato nelle dita elastiche composte di lega ZIRCALOY o zirconio. L'uso di queste lega ? preferito a causa ; della sua ridotta sezione di assorbimento di neutroni. Sono stati proposti 1 cosiddetti supporti per ovviare al rilassamento. In tali supporti, delle molle di lega INCONEL o simili sono incapsulate in strisce di lega^ZIRCALOY. I complessi comiprendenti i supporti bimetallici sono costosi e presentano difficolt? di fabbricazione. Un'altra proposta per combattere li rilassamento delle molle ? di prevedere grosso dita elastiche aventi considerevoli superfici di accoppiamento cori le barre di combustibile. 1 risultanti complessi a griglie sono molto grossi.

La produzione dei complessi di combustibile della tecnica nota sopra descritti ? anche un processo costoso. E* necessario che gli interassi fra le barre di combustibile, ossia l'interasse fra i canali di ciascun complesso, siano mantenuti entro l-im-iti prescr?tti. Nella pratica della tecnica nota gli interassi vengono misurati dopo che il complesso ? stato completato, Se una misura di interas? se si scosta dai limiti prescritti, il complesso deve esser re ricostruito.

Uno scopo della presente invenzione ? quello diovviare agli inconvenienti e^svantaggi della sopra descritta tecnica nota e di realizzare un complesso di combustibile nucleare'di struttura relativvamente non complicata di posto ridotto e di moderate dimensioni avente supporto ti delle barre,di combustibile-,che non solo mantengano posizionamento laterale delle barre ma anche./sopprimano tendenza delle barre a spoetarsi verso il basso e ad impegnarsi col boccaglio inferio e.'E? pure uno;scopo della r-, presente invenzione quello pi realizzare un complesso di combustibile nucleare il cui;:assorbimento di neutroni sia* minimizzato. Un ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di prevedere un metodo per la fabbricazione di talo complesso di combustibile. E' pure uno scopo della presente .invenzione quello di realizzare un metodo per produrre un complesso di combust?bile nucleare nella cui esecuzione non sia necessario ricostruire un complesso ultimato in caso di scostamento degli interassi dei canali oltre i limiti specificati.

Secondo la presente invenzione le barre di combuistibile sono mantenute in posizione lateralmente e longi -tudinalmente da mezzi a molla elicoidale che impegnano le barre di combustibile lungo estese regioni di contatto e che sono cos?'strutturate da mantenere un interasse uniforme fra le barre di combustibile. Il mezzo a molla elicoidale ? montato longitudinalmente in gusci o tubi con le estremit? dei mezzi a molla fissate in posizioni longitudinalr mente spostate lungo i gusci. Il circuito costituito dal -guscio contenente i mezzi a molla ? qui chiamato un elemento di guscio. I mezzi a molla possono comprendere una, molteplicit? di molle elicoidali le cui estremit? sono fis--sate in modo che le molle siano uniformemente distanzia?* te attorno alla periferia del guscio ed esercitino le loro forze simmetricamente sulla barra di combustibile.I gusci possono essere di sezione trasversale circolare, ellittica, ovale o poligonale a seconda della configurazione di barre di combust?bile richiesta. Le molle elicoidali sono costituite da filo metallico che pu? avere sezione trasversale circolare, ellittica, ovale o poligonale. Usualmente una molteplicit? o gruppo d? elementi di guscio ? montata uniformemente distanziata lungo la barra con la barra impegnata nelle molle nei gusci lungo regioni di contatto di considerevole lunghezza. Tale struttura viene qu|. denominata modulo di barra di combustibile. La molteplisita di molle elicoidali nei gusci, impegnate con ciascuna barra di combustibile,esorbita le proprie forze nel so di centrare la barra di combustibile. Rientra pure ni l?ambito della presente invenzione un modulo di barra divi combustibile in cui la barra combustibile passa attraverso un singolo lungo elemento-di guscio con lunghe molrvr le elicoidali in esso montate*' In questo caso le lunghe molle elicoidali impegnano la barra di combustibile go regioni di contatto di lunghezza considerevole e mantengono centrata la barra.. Poich? . in ciascuna struttura la regione di contatto ? di lunghea considerevole, molle sono efficaci nel mant?ne le posizioni laterale e longitudinale della barra malgrado il rilassamento durante il funzionamento .

Un complesso di combustibile secondo,-la?presen -te invenzione comprende unamolteplicit? di nastri di bendaggio entro cui ? montata umu molteplicit? di mo- *, duli di barre di combustibilev 1 moduli sono montati nei: nastri di bendaggio in configurazione ordinata rettango-^ lare con gli elementi di guscio in ciascuna posizione longitudinale di ciascun modulo, qui denominata a volte gruppo o blocco di gusci,strato su strato in un nastro di bendaggio. Ciascun blocco di elementi di guscio e il nastro di bendaggio in cui ? montato formano una struttura rigida. Le giunzioni fra le pareti di ciascun nastro di 1 bendaggio ed almeno alcuni, e .normalmente tutti, i gusci attorno alla periferia del blocco entro il nastro di bendaggio sono saldati ed alcuni, e normalmente tutti,.i giunti fra i gusci di strati contigui all'interno del blo co sono saldati. Mentre il complesso di combustibile secondo la presente invenzione.comprende normalmente, e con notevole vantaggio, una molteplicit? di nastri di bendag^ gio, un complesso che comprenda un singolo lungo nastro. bendaggio fasciente i blocchi di gusci rientra nell' to della presente invenzioni

Il complesso di cq^bustibile comprende dei mancotti delle barre di control^ofdisposti in pcede terminataposizioni fra le barre di cojnbuatlbile della nonfigurazio-? ne ordinata. I manicotti sono tubi continui di diametro l?ggermente inferiore ai gusci. Imanicotti cono provvisti di rigonfiamenti radiali con cui si appoggiano ai gusci da cui sono circondati.

Nella pratica usuale, della presente invenzione 1. i gusci e le molle e il rivestimento delle barre di combu~ siibile cono composti di lega ZIRCALOY. Le molle si rilassano sotto la radiazione neutronica. Per?, poich? le molle sono impegnate con le barre di combustibile lungo regioni di contatto di considerevole lunghezza, le posizioni laterale e longitudinale delle barre di regolazione vengono mantenute malgrado il rilassamento.

Nell'attuazione del metodo della presente invenzione, i moduli di barre di combustibile sono applicati, una. fila sull'altra, in una molteplicit? di strutture a U for*ri mate da tre lati di un nastro di bendaggio. Itre lati posr sono essere uniti oppure possono essere piastre separate. Le struttura a U sono ordinatamente disposte coi loro ele-? menti trasversali coplanari. La prima fila di moduli ? megsa con gli elementi di guscio di ciascun gruppo in uno strato su un elemento trasversali di una corrispondente struttura a U. La giunzione fra ciascun guscio ed il suo asso-? ciato elemento trasversale,e le giunzioni fra i gusci alle estremit? d.ello strato e ?gambe?della struttura a U sono saldate. Tipicamente, la giunzione ? saldata,per punti con saldature impulsive a prisma prodotte con un laser. L'interasse fra barre di combustibile successive; cio? 1 intee?" rasse fra i canali, viene misurato. Se vi ? uno scostamene to oltre il limite prestabilito, si possono assumere le misure correttive. Poi si applica un'altra fila di moduli sulla prima fila eon gli elementi di guscio di ciascun gruppo in un secondo strato sul corrispondente primo strato. Le giunzioni fra ciascun guscio del secondo strato e il guscio del primo strato con cui esso forma la giunsione vengono poi saldati. Viene ora misurato l'interasse fra le barre di combustibile del primo e del secondo strato e fra gusci successivi del secondo strato. Se un interasse fra due gusci qualsiasi si scosta dai limiti prestabiliti, si pu? intraprendere un'azione correttiva. le posizioni degli elementi di guscio possono essere riaggiustate o gli strati di elementi di guscio possono essere rimossi e l'operazione pu? essere ripetuta. Il processo sopra descritto viene ripetuto per il terzo, quarto, quinto, eco. strato fino avelie non sia stato applicato e fissato il regolare numero di strati. I manicotti vengono posizionati nelle loro po-' sizioni nella configurazione a mano a mano che il fasciot viene costruito.

Dopo che ? stato prodotto un complesso rigido,? ciascuna struttura a U vien Ve convertita in un nastro di' bendaggio di sezione trasversale generalmente rettangoli* lare. Non ? necessario completare la costruzione del complesso e poi misurare gli interassi dei canali. Quando i moduli di barre di combustibile sono racchiusi in un singolo nastro di bendaggio, i moduli sono collocati, con i gusci stratificati, in un lungo elemento a U. Dopo aver montati i moduli a i manicotti, l'elemento viene piovvisto di una parte superiore.

Per una miglior comprensione della presente invenzione, sia per quanto riguarda la sua organizzazione che per il suo metodo di funzionamento, e per i suoi scopi e vantaggi addizionali, si fa riferimento alla seguente descrizione e agli acclusi disegni, nei quali:

la fig. 1 ? una vista in pianta di un complesso di combustibile secondo la presente invenzione che costituisce una forma di realizzazione dell'invenzione stessa;

la fig. 2 ? una vista laterale parziale del complesso rappresentato in fig,1;

la fig. 3 ? una vista parziale in prospettiva della parte del complesso di combustibile che sporge dal na-, stro di bendaggio;

la fig. 4 ? una vista in prospettiva di un elemento di guscio di un modulo di barra combustibile incluso in un, complesso secondo la presente invenzione;

la fig. 5 ? una vista in pianta di questo guscio; , la fig. 6 ? una vista laterale di questo elemento di guscio ;

la fig.7 ? una vista frontale del solo guscio (senza i fili metallici) presa nella direzione VII di fig.6;

la fig. 8 ? una vista in sezione presa lungo le linee VIII-III di figi 6;

la fig. 9 b una vista laterale di un modulo di barra combustibile secondo la presente invenzione;

la fig. 10 ? una vista in sezione presa lungo le linee X-X di fig. 9;

la fig. 11 ? una vista laterale parziale illustrante il modo in cui viene prodotto un complesso di combustibile secondo la presente invenzione;

la fig. 12 ? una vista parziale in pianta delJ.J ..a .pparecchiatura rappresentata in fig? 11 ; e

la fig. 13 ? una vista in prospettiva di un attrezzo di fissaggio usato per produrre un complesso secondo la presente invenzione nell*attuazione del metodo secondo l'invenzione stessa.

Il complesso di poipbustibile?21 rappresentato nei disegni comprende una molteplicit? di moduli di barrepctl: combustibile 23 racchiusi in nastri die bendaggio .25.

scun modulo 23 (fig. 9 ) comprende una molteplicit? di elementi di guscio 27 montati'a-distanze'unif?rmi?su una.?&rra di combustibile 29. Tipicamente, 'il diametro di

barra di combustibile ? di 9,5 mm (0,374 poll?). Una distanziatura non uniforme,!ove desiderabile, rientra pure nell'ambito dell'a presente invenzione. Ciascun elemento di guscio 27 (fig. 4, 6, 8) comprende un tubo o guscio 31 in cui ? montata una molteplicit? di molle elicoidali 33* Le molle sono distanziate.,uniformemente attorno alla pe? riferia interna di ciascun guscio 31. Ciascun guscio 31 ? provvisto d.i finestre 35 uniformemente distanziate attorno allo,sua periferia. Le finestre 35 servono ad eliminare materiale parassita assorbente neutroni, a provvedere al montaggio delle molle elicoidali 33 e a facilitare il passaggio del refrigerante nel reattore in modo che il refrigerante sia ben mescolato. Le molle 31 sono saldate a estremit? opposte 39 delle finestre. Ciascuna molla ? saldata all'estremit? inferiore 39 di una finestra e all'estremit? superiore di un'altra finestra spostata circonferenzialrnente rispetto alla prima finestra. Lo spostamento dipende dal passo e dal numero di giri dell?elica. Se l?elica ha un numero intero di giri, non vi ? spostamento.

Tipicamente, ciascun guscio 31 ha un diametro esterno di 12,7 mm (0,500 poli,) e uno spessore di

0,76 mm (0,030 poli.) e una lunghezza di cirea 50,8 mm (2,00 poi],.). Il diametro del filo che formarla molla elicoidale 33'? di circa 0,76 mm (0,030 poli.). Come rappresentato, vi sono tre molle 33 attorno alla periferia interna del guscio 31. Vi sono tre finestre 35 i cui centri longitudina-li sono distanziati di 120? attorno alla periferia del guscio 31. Ciascuna molla 33 si estende per circa un terzo di giro dell'.elica. Su ciascuna barra di combustibile 29 vi sono circa otto elementi di gu-. scio 27.

I nastri di bendaggio in cui i moduli di barre di combustibile sono racchiusi sono di .forma generalmente rettangolare. In ciascun complesso di combustibile i nastri 25 sono allineati e i moduli d? barre di combustibile sono disposti nei nastri di bendaggio con i loro elementi di guscio a strati come mostrato in fig.i. Gli elementi-di guscio formano un blocco generalmente rettangolare entro ciascun nastro di bendaggio 25. Le giunzioni 40 fra i gusci 31 lungo la periferia di ciascun blocco e le pareti

41 dei nastri d? bendaggio 25 sono saldate per punti. Tipicamente, le saldature sono saldature per fusione prodotte da un laser. Le giunzioni 42 fra i gusci 31 entro ciascun blocco sono pure saldate per fusione. La saldatura per fusione ? preferibilmente eseguita dalla parte superiore del complesso. In predeterminate posizioni si estendono attraverso i blocchi 1 manicotti 43 per le barre regolazione (non rappresentate). Tipicamente, i manicotti hanno un diametro esterno di 12,3 mm (0,484 poli.) ed uno spessore di 0,76 mm (0,030 poli,), l'manicotti 43 sono tubi provvisti di risalti 45. I manicotti 43 sono sostenuti al d? sopra ?dei gusai adiacenti dai risalti, che si impegnano nei gusci adiacenti 31. I risalti 45 al di sotto dei gusci adiacenti impediscono lo spostamento.verticale dei manicotti. I risalti 45 possono essere formati prima o dopo l'impaccatura. Le strisce di bendaggio sono munite di rinforzi antisismic? 47 lungo le loro pareti 41. 1 rinforzi 45-sono sporgenze estendentisi dalle pareti verso l'esterno. Come rappresentato in fig. 1, i complessi d? combustibile contigui sono montati nel nucleo del reattore coi loro rin* forzi 47 interspaziatl. .

La distanza fra i gusci 51 ? stabilita con ri-* ,,, ferimento alle barre di combustibile. I centri delle barre* di combustibile sono distanziati di 457 t 508 rara (18 poli.).

1 moduli delle barre di combustibile 25, i mani-, cotti 43 e i nastri di bendaggio 25 sono assiemati in un complesso di combustibile 21 con l'ausilio di una molte?-plicit? di attrezzi di fissaggio 51 (fig, 15)? Ciscun atbrezzo di fissaggio 51 ? un giogo avente un elemento tra-. sversale 53 e le gambe 55 e 57. L'elemento trasversale 53 comprende due dita ' 59 su ciascun 'lato , Fra le due dita ?59 vi ? un elemento centrale 61 che ? mobile risp?tto alle dita. Le dita 59 * sono solidallf con ? la gamba 55. L' elemento 61 ? solidale, o saldamente collegato, alla gamba 57. Un perno di articolazione.63 si estende attraverso la spigolo al? la giunzione tra la-gamba 55 e le dita 59. L'elemento oentraie 61 e la gamba 57 sono girevoli insieme attorno al perno 63? All'estremit? opposta il perno 63 le dita 59 e l'el?mento 61 sono provvisti di aperture coassiali 65 attraverso cui si estende il perno di bloccaggio 67. Quando viene estrat?o .il perno 67, l'elemento 63 e la gamba 57 possono essere ruotati verso il basso liberando la gamba 57, cos? da poter estrarre il complesso assiemato dagli attrezzi 51.

Hel produrre un complesso di combustibile in attuazione della presente invenzione, vengono prodotti i gusci 31 con le finestre 35, t manicotti 43 con i risalti j 5, le molle 33, le barre di4 com bustibile 29, e le piastre 71 e 73 rispettivamente per le parti superiori e i fianchi del nastro di bendaggio 25. Le piastre 71 e 73 sono provviste dei rinforzi antisismici 47? Tutte le parti, compre? so il rivestimento delle barree.di comb*ustibile 29, sono composte di lega ZIRCALOY. Rientrano per? nell'ambito del?, la presente invenzione anche i cmplessi di combustibile in cui il rivestimento e compsatd di altro materiale, come:ad esemplo acciaio inossidabile.

Le molle 33 sono?montate entro,i ,gusci 31 a mare gli elementi di guscio 27, Le estremit? delle moli sono saldate ai bordi ed inferiore 39 delle finestre spostate 35. Se vi sono tre molle e tre finestre e?.; la lunghezza della'molla ? di 1/3 di giro come mostrato disegni, ciascuna molla ? saldata nella sua estremit? in? . fer?ore al bordo inferiore 39 ^i una finestra 35 e al bor? do superiore 39 della finestra successiva nel senso anti? orario rispetto alla prima finestra, visto dal di sopra dell?elemento di guscio 27. Viene poifermato un modulo di barra di combustibile 23 montando una molteplicit? di eie?* menti di guscio 27.su una barra di combustibile 29. Le molle 33 sono uniformemente distanziate attorno alla periferia di ciascun guscio 31 e sono altrimenti cos? posizionarle che la barra di combustibile 29 sia centrata in tutti ? gusci su di essa montati. Una molteplicit? di attrezzi di fissaggio 51 (fig. 13) ? coi loro perni di bloccaggio ?7 : nei fori 65, sono allineati, coi.loro elementi trasversa*?'; l? 53 coplanari. Le piastre 71 e 73 sono disposte lungo :le superfiei interne dell'elemento trasversale 53 e delle gambe 55 e 57 di ciascun attraggo d? fissaggio. Deaiderab?l?4 mente, le piastre 71 e 73 dovrebbero essere unite ai loro lati per formare una struttura U come -rappresentato in?, fig. 12. Per? rientra nell*ambito della presente invenzione anche la disposizione'a piastre separate 7.1 e 73 attrezzature di fissaggio,? * 'fila 'di barre di combustivi bile Zf ? collocata lungo'le piastre trasversali 71 con gli elementi di guscio 27 in -primi strati sulle piastre71. Le giunzioni 40 fra i gusci;31.e.la piastra 71 sono salda? te. Le giunzioni 40 fra i gusgi 31 alle estremit? dei mi strati e le piastre 73 sono pure saldate. Un?altra fila di moduli 29 di barre di combustibile ? applicata sui priini strati con gli elementi di guscio 37 di questa fila in secondi strati sugli elementi di guscio dei primi strati.

Le giunzioni 42 fra i gusci dei primi e dei secondi strati sono saldate. Le giunzioni 40 fra i gusci alle estremit? di ciascuno degli strati e le piastre 73 sono pure saldati. Nello stesso modo, file addizionali di moduli di darre di combustibile sono collocate in terze, quarte, quinte ecc. file coi loro elementi di guscio 27 a strati sulle strut-r ture a U. Gli elementi di guscio 27 di ciascuno degli ; L ^strati addizionali sono situati sugli elementi di guscio dello strato immediatamente "inferiore. Le giunzioni 42 fra i gusci di ciascuno strato addizionale e i gusci del. lo strato inferiore sono saldate,.Le g iunzioni 40 fra le piastre 73 e i gusci alle estremit? di ciascuno degli strati addizionali sono pure saldate; E' cos? realizzata una:# struttura sostanzialmente rigida .Tipicamente, la configurazione ordinata .os? assiemata ? quadra ed ? costituita da 17 posizioni di elementi di Sguscio in ciascun senso,ossia 289 posizioni di guscio!!L*espressione '"posizioni di elementi di guscio",? usatala ragion veduta perch? non?isono elementi di guscio 27 in tutte le posizioni, Nel durre il complesso, vengonoH aac?ati degli spazi per imanioptti 43 che vengono insediti via via che la struttura. viene assiemata. Completato , il montaggio delle piastre 71 e 73* dei moduli di barre di"combustibile?29, e dei mani Cotti, le parti superiori 71 vengono fissate ai fianchi 7-3 per completare i nastri di bendaggio 25 * Anche se vi ? vantaggio nel formare il complesso posizionando file di moduli di darre di combustibile 27 nelle piastre 71 e 73 formate a U, rientra pure nell'ambito della presente invenzione l'inserzione delle barre 29 in elementi di guscio coassiali 27 dopo aver assiemato configurazioni ordinate rettangolari di gusci nelle piastre 71 e 73. Dopo che il complesso di combustibile 21 e stato completar-?-mente costruito, i perni di bloccaggio 67 vengono rimossi e gli elementi 61 e i fianchi 57 vengono ruotati verso il basso e il complesso viene tplto. Mentrenil complesso viene formato, l'interasse fra -le barre di controllo , ossia, l'interasse fra i canali, viene progressivamente misurata per verificare che sia entro'! limiti, prima che il montaggio sia ultimato.

La funzione del nastro di bendaggio 25 ? di inteleiare il complesso ordinato -moduli di barre di combusti^ bile 23 e di manicotti 43, Il nastro di.bendaggio 25 ? 7 provvisto di linguette di guida 81 che facilitano la carica dei complessi di combustibile nel nocciolo ( non rappresentato ) del reattore . I Rinforzi 47 sui . nastri di bendaggio 25 smorzano gli spostamenti laterali fra i complessi di combustibile 21 durante le perturbazioni sismiche, I vantaggi del complesso di combustibile secondo la presente invenzione sonori seguenti:

1. E' realizzato il bloccaggio trasversale ed assiale delie liarre Li combustibile 29 ad opera della forza combinata di opposte e uniformemente o simmetricamente distanziato molle elicoidali 33.

2. La configurazione della smolla elicoidale crea turbolenza nel refrigerante eliminando la necessit?, o riducendo il numero, delle pale di mescolamento che erano necessarie nei complessi della tecnica precedente.

3. I moduli di barre di combustibile 23 possono essere prima assiemati e poi combinati nei complessi di combustibile 21. 1'-? eliminata o preclusa la necessit? di un montaggio su scheletro e del caricamento delle barre di combustibile mediante trazione o a spinta come ? consuetudine della tecnica nota.

4. Le raschiature dal rivestimento delle barraIdi combustibile sono eliminata o "minimizzate.

5. Grazie al processo di impaccatura a una s fila per volta, ? fattibile;'!?ispezione dell'interasse fra i canali, ossia dell'interasse :fra le barre, nel corso montaggio.

I vantaggi dello speciale metodo di fabbricazione dei complessi secondo la presente invenzione^,in aggiunta a quello di consentire l'ispezione nel corso della lavorazione, sono:

1 . Riduce o addirittura elimina le sollecitazioni delle barre di combustibile durante la carica.

Claims (17)

RIVENDICAZIONI

1. Complesso di combustibile per un reattore nu-. cleare comprendente una molteplicit? di blocchi estendentisi longitudinalmente di elementi di guscio, i gruppi di corrispondenti elementi di guscio dei blocchi di tale molteplicita essendo coassiali, ciascun elemento di guscio .' comprendendo un guscio avente in esso dei mezzi a molla '? elicoidale, ed una barra di combustibile estendentesi at -. traverso ciascun gruppo di elementi di guscio coassiali in esso elasticamente impegnata dai mezzi a molla lungo una o pi? regioni di contatto di considerevole lunghezza,;. per cui al rilassamento di tali mezzi a molla elicoidale conseguente alla radiazione del flusso neutronico lo spostamento longitudinale della barra -di combustibile lungo tale elemento di guscio ? soppressa.

2. Complesso di combustibile secondo la riv.1 in cui ciascun M onco di elementi di guscio ? racchiuso in un nastro eli bendaggio.

3. Coniplessso di combustibile secondo la riv. 2 in cui i gusci, i mezzi a molla,e i nastri di bendaggio sono composti di materiale ZIRCALOY.

4. Complesso di combustibile secondo la riv. 2 in cui i gusci periferici di ciascun blocco impegnati coi nastri di bendaggio sono saldati ai nastri di bendaggio e i gusci interni sono saldati ai gusci periferici e uno con l'altro per cui gli elementi di guscio di ciascun blocco costituiscono im'unit? sostanzialmente rigida.

5. Complesso di combustibile secondo la riv.1 in cui ciascun elemento di guscio ha almenocuna cava longitudinale, le estremit? dei mozzi a inolia elicoidale assendo saldate alle estremiti^ di tale cava. ?

6. Complesso di combustibile secondo la riv..1? in cui i mezzi a molla elicoidale di ciascun elemento d? ' guscio comprendono una molteplicit? di molle elicoidali? r equidistanzia.te attorno alla periferia di ciascun guscio, per cui la barra di combust?bile ? centrata dai mezzi a molla.

7. Complesso di Qombustibile secondo la riv. 6 in cui ciascun guscio comprende una molteplicit? di cave longitudinali di numero uguale allo mollo, alanauno molla essendo saldata ad un?estremit? con 1?estremit? di una delle cave e all?estremit? opposta con l'estremit? opposta di un?altra delle cave.

8 . Complesso di combustibile per un reattore nucleare comprendente una molteplicit? di elementi di guscio, ciascun elemento di guscio comprendendo un guscio avente in esso dei mezzi a molla elicoidale, e una barra di combustibile estendentesi attraverso ciascun elemento di gur*1 scio e in esso impegnata resilientemente dai mezzi a molla lungo una o pi? regioni di contatto di considerevole lunghezza, per cui al rilassamento dei mezzi a molla elicoidale in conseguenza della radiazione .del flusso neutronico, lo spostamento longitudinale delle barre di combusti-. bile lungo i loro gusci ? soppresso.

9. Complesso di combustibile secondo la riv. 8 in cui i gusci e i mezzi a molla elicoidale sono compo-.i -i sti di materiale ZIRCALOY.

10. Metodo per formar un complesso-.di combustibile per un reatt?re nucleare comprendente una molteplicit? di gusci, ciascun guscio avendo in esso dei mezzi a molla elicoidale, e una barra di combustibile mantenuta posizionata lateralmente e ?ongitudinalmente dai mezzi a molla, tale metodo comprendendo il montaggio dei mezzi a molla elicoidale.?ongitudinalmente entro ciascun guscio con le estremit? dei mezzi a molla unite al guscio in posizioni longitudin?lmente spostate lungo tale guscio, il formare un modulo di barra di combustibile inserendo una barra di combustibile entro ciascun guscio con i mezzi a molla in detto guscio elasticamente . impegnati con la barra di combustibile lungo una o pi? regioni di contatto di considerevole lunghezza, il porre una prima sottomolteplicit? di moduli di barre di combustibile in un primo strato lungo? l'elemento trasversale di una.struttura a U formante tre .?? lati di un nastro di bendaggio con i gusci di tali moduli impegnati in tale elemento trasversale, il saldare le giunzioni fra ciascun guscio del primo strato e l'elemento trasversale, il porre una seconda sottomolteplicit? di tali moduli sul primo strato in un secondo strato con i ,? gusci del secondo strato impegnati coi gusci del primo strato, il saldare le giunzioni fra ciascun guscio del primo strato e ciascun guscio'del secondo strato, il saldare le giunzioni fra i gusci''alle estremit? del secondo strato e le gambe adiacenti "della struttura ad U applicando un predeterminato numero di addizionali sottomolteplicit? di moduli, uno strato addizionale sopraun .al?| *' tro strato addizionale, cominciando con una strato di ta-; li strati addizionali sul secondo strato e con i gusci ciascuno strato superiore sui gusci dello strato inferiore, il saldare le giunzioni fra ciascun guscio di ciascuno strato, cominciando con i?gusci del secondo strato, ed i gusci dello strato al di sopra di ciascuno strato, sa.ldarc- le giunzioni fra ciascun guscio all'estremit? di eia scuno strato addizionale e la gamba adiacente della struttura a U, per cui viene formata un'unit? sostanzialmente frigida,di moduli e strutture a U, e successivamente il convertire la struttura a U in un nastro di bendaggio di sezione generalmente rettangolare,

11. Metodo per formare un complesso di combustibile per un reattore nucleare^comprendente una molteplici? t? di gusci, ciascun guscio avendo in esso dei mezzi a la elicoidale ed una barra di'combustibile estendentesi at--traverso ciascun guscio, la b|pra di combustibile essendo.?^ mantenuta posizionata lateralmente e longitudinalmente dai mezzi a molla, tale metodo comprendendo il montare i mezzi a molla elicoidale longitudinalmente entro ciascun guscio con le estremit? dei mezzi a molla unite in posizioni lon -gi tudinalmente spostate lungo.* il, guscio, il porre una pri-? ma:sottomolteplicit? di gus?i^opn-1 mezzi a molla montati? entro di essi "in un primo strato lungo i tre lati formanti croci di un elemento di nastro di bendaggio di strutturaa U saldando le giunzioni fra i gusci della prima sottomol;-teplicit? e l'elemento a erode, l'applicare una seconda pottomolteplici t? di gusci, con i mezzi a molla montati entro di essi, lungo tale primo strato in un secondo strato,comprese le giunzioni fra 1 gusci del primo strato e i gusci del secondo strato, il saldare le giunzioni fra i gusci alle estremit? del secondo strato e le gambe adiacenti della struttura a U, il porre addizionali sottomolteplicit? di gusci, coi mezzi a molla in essi montati, strato addizionalo su strato addizionale, con uno strato di tali strati addizionali sul secondo strato; il saldare .*. le giunzioni fra i gusci di ciascuno strato e i gusci ,Vi dello strato su cui essi sono collocati, cominciando col secondo strato e con lo strato ad esso superiore, e le giunzioni fra ? gusci alle estremit? di ciascuno strato . | addizionale e le gambe adiacenti della struttura a U, cos? da formare un complesso sostanzialmente rigido comprendente strati di gusci e a forma di U, il convertire la struttura a U in un nastro di bendaggio generalmente ret-? tangolare racchiudente i gusci. e l'inserire una barra :di combustibile in ciascuno di pi?'gusci prescelti, con

zi a molla elicoidale in essi contenuti impelanti la ra di combustibile lungo una,o pi? regioni di consider le lunghezza, le barre di combustibile essendo inserite o. prima o dopo che la struttura a b eia convertita in un nastro di bendaggio. ? '

12. Metodo per formale .un complesso di combustibile per un reattore nucleare comprendente una molteplicit?- digruppi di gusci, ciascun guscio contenendo dei meazi a molla elicoidale, ciascun gruppo di gusci comprendendo l'avere una molteplicit? di gusci, e una barra di combusti-1 bile estendentesi attraverso corrispondenti gusci di ciascun gruppo, la barra di combustibile essendo mantenuta posizionata lateralmente e lungitudinalrnente dai mezzi a molla entro i corrispondenti gusci, il suddetto metodo comprendendo il montare i mezzi a molla elicoidale longitudinalmente entro ciascun guscio di ciascuno dei gruppi e il saldare le estremit? dei mezzi a molla cosi montati in posizioni longitudinalmente spostate del guscio, il formare un modulo di barra combustibile posizionando un guscio di ciascun gruppo su una barra di combustibile, i gusci deigruppo essendo distanziati di una predeterminata distanza lungo lai barra con i mezzi a molla dei gusci sulla barra elasticamente impegnanti la barra lungo regioni di contatto di lunghezza rilevante, il porre una prima sottomolteplicit? di moduli di barre di combustibile sugli elementi trasversali di un gruppo di strutture a U, ciascuna formante tre lati di un nastro ^di bendaggio con i corrispondenti gusci dei moduli, nell1ordine in cui i gusci si i stendono lungo le barre disposte in primi strati sugli e- ? lementi trasversali di corrispondenti strutture a U, 13-saldare la giunzione tra ciascun elemento trasversale e ciascun guscio d? ciascun primo strato sull?elemento trasversale, il porre una seconda sottomolteplicit? di moduli di barre di combustibile sugli elementi trasversali di tale gruppo di strutture a U col corrispondenti gusci doli; cooda cottomolteplicit? di moduli nell'ordine in cui i gusci si estendono lungo le barre, disposta a secondi strati sul gusci del primo strato, il saldare le giunzioni fra i gusci dei primi strati e i gusci dei secondi strati su ciascun elemento trasversale, il saldare i gusci .alle estremit? di ciascun secondo strato alle adiacenti gambe della corrispondente struttura a U, il porre un predeterminato numero di addizionali sottomolteplicit? di moduli di barre di combustibile,ciascuna sugli elementi, trasversali del gruppo di strutture a U, coi corrispondenti gusci di tali addizionali sattomolteplicit?, nell'ordine in cui i gusci si estendono lungo le barre, disposte a strati addizionali su strati addizionali, con gli strati di tali strati addizionali pu tali secondi strati, il " saldare le giunzioni fra i gusci di ciascuno di tali strati addizionali e i gusci degli strati addizionali

ri, comprendendo i gusci dei pppondi strati e i gusci gli strati addizionali al di sopra dei secondi strati, il saldare le giunzioni fra le;estremit? di ciascuno strato addizionale e le gambe adiacenti della corrispondente atruttura a U, per cui .si produce una struttura sostanzialmente rigida di gruppi di barre di combustibile e di strutture a U, e il convertire successivamente ciascuna struttura a U in un nastro di bendaggio di sezione generalmente rettangolare .

13. metodo per formare un complesso di combustifile pei;?un reattore nucleare comprendente una molteplicit? di .eruppi di gusci contenenti dei mezzi a molla elicoidale, ciascun gruppo di gusci comprendendo una molteplicit? di gusci, e una barra di combustibile estendet esi attraverso corrispondenti gusci di ciascun gruppo; la barra di combustibile essendo tenuta lateralmente e longitudinalmente da ciascuna molla, tale metodo comprendendo il montare i mezzi a molla elicoidale longitudinalmente in ciascuno dei gusci di ciascun gruppo e il saldare le estremit? dei mezzi a molla in posizioni longitudinalmente spostate di ciascun guscio, il porre una molteplicit? di strutture a U ciascuna formante tre lati di un nastro di bendaggio in una configurazione ordinata longitudinale con i loro elementi trasversali sostanzialmentemco-planari, il porre una prima sottpmolteplicit? di gusci di?ciascuri gruppo, con i mezzi a molla in essi montati, in un' primo strato lungo l'elemento trasversale di ciascuna struttura ad U, il saldare le giunzioni fra i gusci del-? la sottomolteplicit? di ciascun gruppo e il corrispondente elemento trasversale, il porre una seconda sottomoltepllcit? di gusci di ciascun gruppo di gusci con i mezzi a molla in essi montati lungo i prim?i strati di ciascun gruppo di gusci, in secondi strati, il saldare le giunzioni fra i gusci del primo strato e i gusci del secondo strato di eiascun gruppo, il saldare le giunzioni fra i gusci alle estremit? del secondo strato di ciascun gruppo e le gambo adiacenti della loro corrispondente struttura ad li, il porre addizionali sottomolteplicit? di gusci d? ciascun gruppo di gusci, con i mezzi a molla in essi montati, strato su strato nel corrispondente elemento trasversale di ciascuna struttura a U saldando le giunzioni fra i gusci di ciascuno strato su cui sono applicati e le giunzioni fra i gusci alle estremit? di ciascuno stra -to e le gambe adiacenti della corrispondente struttura ad U in modo da formare una struttura sostanzialmente rigida comprendente strati di gusci racchiusi in strutture a U, i gusci essendo posizionati nelle strutture a U in modo tale che gusci corrispondenti di ciascun gruppo siano co-? assiali, il convertire la struttura a U in nastri di bendaggio di sezione generalmente rettangolare e l'inserire una barra di combustibile attraverso?so ciascuno di prescelti gruppi di gusci coassiali :con i mezzi a mplla elicoidale , su ciascun prescelto gruppo elasticamente-.impegnanti la barra di combustibile nei gusci coassiali lungo una molteplicit? di regioni di contatto di lunghezza considerevole, le barre di combustibile essendo inserite prima o dopo che le strutture a U siano convertite in nastri di bendaggio.

14. Metodo per formare un complesso di combustibileper un reattore nucleare con parti comprendenti una molto pLicit? di gusci., una molteplicit? di mezzi a molla elicoidale, una molteplicit? di pareti di un nastro di bendaggio e una molteplicit? di elementi d.i. combustibile, tale metodo comprendendo il montare i mezzi a molla elicoidale ciascuno longitudinalmente entro uno dei gusci con le estremiti! dei mezzi a molla unite al guscio in posizioni longitudinalmente spostate lungo il guscio, il formare una molteplicit? di moduli di "barre di combustibile po-*si2ionando un gruppo di gusci eon i mezzi a molla in essi montati, distanziati lungo ciaopuna delle barre di combustibile, con i mezzi a molla dei gusci del gruppo impegnanti la barra di combustibile su cui i gusci sono montati lungo regioni di contatto di lunghezz-a considerevole, il porre strutture a U di tali pareti allineate con iX loro ? elemento trasversale sostanzialmente co planare formando una struttura rigida delle unit?'di barre,di combustibile e della struttura a U con i corrispondenti gruppi di dui! di barre di combustibile, nell'ordine In cui i gusci dei loro gruppi di gusci ai est?ndono lungo le corriapondenti barre di combustibile, ordinatamente disposti,in una coniigurazione generalmente,rettangolare.sull'eiemeri* to trasversale,di ciascuna struttura a U, e convertendo ciascuna struttura a ti in un nastro di bendaggio di sezione generalmente rettangolare,

15* Metodo pei* formare un complesso di combusti bile per un reattore nucleare con delle parti comprendenti una moitepljcita di gusci, una molteplicit? di mezzi a inolia elicoidale, una molteplicit? di pareti di un nastro di,bendaggio e una molteplicit? di elementi di combustibile, tale metodo comprendendo il montare i mezzi a molla elicoidale ciascuno longitudinalmente entro uno dei gusci con le estremit? dei mezzi a molla unite al guscio in posizioni longitudinalmente spostate lungo il guscio, il porre strutture a U di tali pareti allineate col loro elemento trasversale sostanzialmente complanare, formando una struttura rigida dei gusci e della struttura a U con i corrispondenti gusci ordinatamente disposti in una configurazione generalmente rettangolare sull'elemento trasversale di ciascuna struttura a.U, con i corrispondentemente posizionati gusci su successivi elementi trasversali coassiali, l'inserire una "barra di combustibile in ciaf seun gruppo di gusci coassiali con le molle di detti gu?-sci impegnanti l'inserita barra .di combustibile lungo una regione ,di contatto di considerevole lunghezza, e il convertire ciascuna struttura a U in.un nastro di bendaggio ? di sezione generalmente rettangolare.

16. Complesso di combustibile secondo la rivi 3 in cui le barre di combustibile hanno un rivestimento che ? anch'esso composto di materiale ZIRCALOY.

17. Modulo di barre di combustibile oomprondendento una barra di combustibile , e una molteplicit? di gusci, dei messi a molla .elicoidale montati longitudinalmente entro ciascun guscio con le sue estremit? fissate in posizioni longitudinalmente spostate lungo ciascun guscio, i gusci essendo montati sulla barra, distanziati uniformemente lungo la barra, con i mezzi a molla impegnanti la bar ra lungo una regione di contatto di lunghezza considerevole