Brevet FR2036902A1 — publié le 19701231

La présente invention est relative à un dispositif de liaison entre aiguilles de combustible nucléaire, assemblées entre elles dans un élément généralement connu sous le terme d'élément grappe, comportant à l'intériear d'une chemise ou enveloppe extérieure un ensemble de telles aiguilles constituées dtune gaine cylindrique allongée enfermant un matériau combustible et disposées parallèles les unes aux autres en étant suspendues ou portées à une extrémité et litres à l'autre pour autoriser les différences de dilatations qui se manifestent lors de leur utilisation dans. un réacteur nucléaire en fonctionnement. Dans les éléments grappes connus,- il est indispensable de procéder, après retrait du réacteur de ces éléments, à un démontage des aiguilles, cette opération devant s'effecture, en raison de la radioactivité du combustible, dans des cellules étanches et blindées. Toutefois, ce demontage, qui s'effectue obligatoirement au moyen d'ton télémanipulateur, est rendu complexe et délicat par suite du foisonnement incohérent des aiguil les > attachées mécaniquement à une seule de leurs extrémités. La présente invention a pour objet un dispositif qui permet d'éviter ces inconvénients en assurant une liaison sans contrainte mécani- que importante sur les aiguilles, autorisant les dilatations différentielles longitudinales, et en acceptant une certaine torsion de ces aiguilles, indépendamment les unes des autres. Par ailleurs, ce dispositif n'entraine qu'une perte de charge négligeable sur le parcours du fluide de refroidissement circulant dans chaque élément grappe au contact des aiguilles qu'il contient. A cet effet, ce dispositif se caractérLse en ce qu'il comporte, dans cloaque rangée d'aiguilles parallèles, un fil continu, réalisant une série de créneaux de forme générale rectangulaire présentant des flans parallèles à la direction de l'axe des aiguilles, des ehambrages taraudés ménages à une extrémité desdites aiguilles et des bouchons à vis de fermeture desdits chambrages, lesdits bouchons comportant deux-fentes latérales longitudinales pour le passage avec jeu dudit fil De preférence, lesdites fentes latérales sont ménagées sur lesdits bouchons selon deux génératrices diamétralement opposées.Par ailleurs et selon une autre caractéristique, ledit fil forme au fond desdits chambrages une boucle s'étendant sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe d'alignement desdites aiguilles. Avantageusement, les points de raccordement de deux aiguilles voisines par ledit fil sont situés de part et d'autre de l'axe d'alignement desdites aiguilles. Le complément de desoription qui suant, donné à titre indicatif et non limitatif, illustre un exemple de réalisation d'un dispositif de liaison entre aiguilles combustibles établi conformément à l'invention. Sur les dessins annexés - la Fig. 1 est une vue schematique en élévation coupe partielle et développée suivant la flèche F de la Fig. 2 dtune partie d'un élément grappe dont les aiguilles sont munies à une extrémité du dispositif de liaison considéré, - la Fig. 2 est une vue partielle de dessus à plus faible échelle, de l'élément grappe illustré sur la Fig. 1 On a représenté sur ces figures, un élément grappe 1, constitué d'une série d'aiguilles combustibles telles que 2, disposées parallèle- ment les unes aux autres selon un réseau danné dont la Fig. 2 illustre le dessin géométrique.Ces aiguiles parallèles sont disposées à l'intérieur d'une chemise ou enveloppe extéricurs 3 et comportent chacune une gaine 4 ayant la forme d'un sylindre allongé, contenant un matériau combustible approprié 5. A leurs extrémitéz inférieures, les aiguilles 2 comportent un évidement (non wisible SUR la Fig. 1) permettant d'assurer, par un rail 7, le suppert de chacune d'entre elles selon des rangées d'aiguilles parallèles, L'éecartement des aiguiles les unes par rapport aux autres est réalisé au moyen d'un organs d'entretoisement 9, tel qu'un fil, un tube, une nervure, anoulé an hélice A grand pas sur la surface extérieure des gaines 4. A leurs extrémités oppesées au lail 7, les aiguilles 2 sont réunies de façon souple entre des par l'intemédiaire d'un dispositif de liaison selon l'invention. A cet effet, la partie supérieure de la gaine 4 de chaque aiguille est associée à un fond 10, de préférende soudé sur la gaine, comportant un chambrage axial 11 taraudé intêrieurement de manière à permettre le vissage d'un bouchon d'obturation 12.Ce bouchon 12 comporte des fentes latérales longitudinales 13' et 14, permettant le passage d'un fil métallique 15, reliant de faon continue les aiguilles deux à deux de la manière illustrée sur les figures en formant entre ces aiguilles des créneaux de forme générale rectangulaire dont les flancs s'engagent dans les fentes 13 et 14 de chacun des bouchons 12. Le montage des aiguilles 2 s'effectue aisément en disposant le fil 15 dans les fentes 13 et 14 des différents bouchons 12, puis en vissant seux-ci sur les fonds 10 des gaines 4; ce vissage se poursuivant jusqu'à pénétration suffisante des 12 dans les chanbrages 11.Une fois cette epération terminée, les aiguilles combustibles 2 de chaque rangée sont mises en place sur leur rail 7 à l'intérieur de l'enveloppe 3. Grâce à ce montage, les boucles -formées par le fil 15 à ltexté- rieur et à l'intérieur des aiguilles autorisent sans difficulté les déplacements longitudinaux de ces aiguilles, dus aux dilatations différentielles se produisant en cours de fonctionnement. Le plan contenant les boucles du fil 15 situées dans chaque chambrage Il s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe dgalignement des aiguilles. En outre, les boucles du fil, extérieures aux aiguilles, sont agencées de façon telle que les points de raccordement sur deux aiguilles adjacentes soient situés de part et d'autre de l'axe d'alignement desdites aiguilles, ce qui permet dtaugmenter notablement la souplesse de la liaison, en particulier dans le cas d'aiguilles de faible diamètre. Bien entendu, il va de soi que l'invention n'est nullement limitée à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit et représenté ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 10/ Dispositif de liaison entre aiguilles combustibles dans un élément grappe, comportant à l'intérieur d'une chemise ou enveloppe extérieure un ensemble de telles aiguilles, constituées d'une gaine cylindri- que allongée enfermant un matériau combustible et disposées parallèles les unes aux autres en étant suspendues ou portées à une de leurs extré- mités, caractérisé en ce qu'il comporte, dans chaque rangée d'aiguilles parallèles un fil continu, réalisant une série de créneaux de forme générale rectangulaire, présentant des flancs parallèles à la direction de l'axe des aiguilles, des chambrages taraudés ménagés à une extrééité desdites aiguilles et des bouchons à vis de fermeture desdits chambrages, lesdits bouchons comportant deux fentes latérales longitudinales pour lê passage avec jeu dudit fil. 2 / Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fentes latérales sont ménagées sur lesdits bouchons selon deux génératrices diamétralement opposes. 30/ Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit fil forme au fond desdits chambrages une boucle stéten- dant sensiblement dans un plan perpendiculaire à l'axe d'alignement des dites aiguilles. 40/ Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que les peints de raccordement de deux aiguilles voisines par ledit fil sont situes de part et d'autre de l'axe d'alignement desdites aiguilles.