Brevet FR2060380A1 — publié le 19710618

La présente invention concerne des ensembles de combustible pour réacteurs nucléaires et, plus particulièrement, un ensemble de combustible du type comportant plusieurs barreaux de combustible allongés supportés sous forme d'un faisceau avec leurs axes longi-5 dinaux parallèles. Un tel ensemble de cartouches de combustible comporte une ou plusieurs grilles d'écartement disposées-entre les extrémités de l'ensemble et servant à limiter le déplacement des barreaux de combustible dans la grille et à maintenir lesdits barreaux de combustible en position correcte dans l'ensemble les uns par rap-10 port aux autres. Dans une forme antérieure de grille d'écartement, les barreaux de combustible étaient supportés par des éléments élastiques opposés. Toutefois, cette disposition constitue un ensemble élastique instable dans lequel le mouvement des barreaux de combustible se poursuit 15 jusqu'à ce que la section élastique résultante produise une force suffisamment grande pour compenser la perturbation. Quelle que soit la rigidité des éléments élastiques, il se produit un mouvement microscopique de nature oscillante qui est la cause d'une usure des barreaux de combustible par frottement,^est-à-dire une usure des 20 barreaux aux points de contact avec les éléments élastiques. Dans une autre forme de grille d'écartement, les barreaux de combustible sont maintenus contre des éléments de support rigidës par des éléments élastiques placés en regard desdits éléments de support rigides. Dans cette disposition, la force des éléments élas-25 tiques est choisie de manière que les barreaux de combustible ne heurtent pas les éléments de support rigides, étant donné que cela provoque une forte usure par frottement. Bien que cette disposition réduise au minimum la vibration des barreaux de combustible dans une grille d'écartement, il peut encore se produire des oscillations 30 latérales des barreaux dans les grilles d'écartement adjacentes. Ces oscillations produisent un frottement entre les barreaux et les éléments de support,qui est la cause d'une usure. Selon la présente invention, une grille d'écartement pour un ensemble de combustible pour réacteur nucléaire comportant plu-35 sieurs barreaux de combustible allongés supportés sous forme d'un faisceau avec leurs axes longitudinaux parallèles est de forme cellulaire ayant des ouvertures dans lesquelles passent les barreaux 70 31927 ~2" 2060380 de combustible* ladite grille comportant au moins un élément de support sensiblement rigide disposé d'un côté de chacune des ouvertures et faisant saillie dans cette dernière pour supporter un barreau de combustible à 1'encontre d'un déplacement latéral dans 5 l'ouverture et un élément élastique faisant saillie dans chacune des ouvertures en regard des éléments de support rigides et situé de manière à venir en contact avec le barreau de combustible et à le pousser contre l'élément de support rigide, ledit élément élastique agissant sur le barreau en au moins deux points longitudinale) lement espacés par rapport à l'axe du barreau de combustible de part et d'autre du point de contact entre l'élément de support rigide et le barreau de combustible. Dans une disposition particulière, on utilise deux éléments I ' de support rigide faisant saillie dans chacune des ouvertures, lesdits 15 éléments de support rigide se trouvant dans le plan transversal de la grille d'écartement et étant périphériquement espacés par rapport à la section droite des barreaux de combustible, les éléments élastiques étant placés de façon à venir en contact avec chaque barreau de combustible et à le pousser contre les deux éléments de 20 support rigides correspondants, les deux points par lesquels les éléments élastiques agissent sur les barreaux de combustible étant longitudinalement espacés par rapport à l'axe des barreaux de part et d'autre du plan de la grille d'écartement dans lequel les éléments de support rigide se trouvent. 25 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res- sortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ce dessin : 30 la figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une grille d'écartement selon la présente invention ; et la figure 2 représente un détail en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La grille d'écartement représentée sur le dessin comporte 35 une virole centrale 1 et un bandage circulaire externe 2. La virole centrale et le bandage externe 2 sont réunis par des âmes radiales 3 qui divisent la zone interne du bandage externe 2 en 70 31927 "3" 2060380 secteurs 4 qui sont, par exemple, au nombre de huit. Chaque secteur 4 contient six viroles tubulaires 5 reliées par soudage par points centrale à leurs points de contact les unes avec les autres et avec la virole/ 1, le bandage externe 2 et les âmes radiales 3. La grille d'écar-5 tement maintient latéralement en position un ensemble de barreaux de combustible allongés 6 supportés sous forme d'un faisceau, de façon que leurs axes longitudinaux soient parallèles, chacune des viroles 5 de la grille d'écartement étant traversée par un barreau de combustible 6. Comme on le voit sur la figure 2, deux éléments 10 de support sensiblement rigides 7 sont formés dans chaque virole 5. Les éléments de support 7 ont la forme de tétons repoussés à partir de la matière des viroles 5. Les éléments de support 7 se trouvent dans le plan de la grille d'écartement et sont périphé-riquement espacés de 120°C. Chacune des viroles 5 comporte un élé-15 ment élastique 8 disposé généralement en regard des éléments de support 7.L'élément élastique 8 a la forme d'une bande de matière élastique soudée par points dans le sens de sa longueur à l'intérieur de la virole 5. Les extrémités 9 de l'élément élastique 8 sont cintrées vers l'intérieur pour venir en contact avec le barreau 20 de combustible 6 de façon que ce dernier soit poussé contre' les éléments de support 7. Lespoints par lesquels les extrémités 9 de l'élément élastique 8 agissent sur le barreau de combustible 6 sont situés de part et d'autre du plan de la grille d'écartement dans lequel se trouvent les éléments de support rigides 7. 25 Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 70 31927 2060380 - BEVBTOKUTIOHS - 1. Grille d'écartement pour un ensemble de cartouches de combustible de réacteurs nucléaires comportant plusieurs barreaux de combustible allongés supportés sous forme d'un faisceau avfcc leurs 5 axes longitudinaux parallèles, grille caractérisée en ce qu'elle est sous forme cellulaire présentant des ouvertures traversées par les barreaux de combustible, au moins un élément de support sensiblement. rigide placé d'un côté' de chacune des ouvertures et faisant saillie dans cette dernière pour supporter un barreau de combustible 10 à 1'encontre d'un déplacement latéral dans ladite ouverture et un élément élastique coopérant avec chaque ouverture en regard de l'élément de support rigide et situé de façon à venir en contact avec le barreau de combustible et à le pousser contre l'élément de support rigide, l'élément élastique agissant sur le barreau de combustible 15 par au moins deux points de contact longitudinalement espacés par rapport à l'axe du barreau, de part et d'autre du point de contact entre l'élément de support rigide et le barreau de combustible. 2. Grille d'écartement selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux éléments de support rigides font saillie dans chacune 20 des ouvertures, les éléments de support rigides se trouvant dans le plan transversal de la grille d'écartement et étant périphériquement espacés par rapport à la section droite des barreaux de combustible, les éléments élastiques étant placés de façon à venir en contact avec chaque barreau de combustible et à le pousser contre les deux 25 éléments de support rigides correspondants de chaque ouverture, les deux points par .lesquels les éléments élastiques agissent sur les barreaux de combustible étant longitudinalement espacés par rapport à l'axe desdits barreaux, de part et d'autre du plan transversal de la grille d'écartement dans lequel se trouvent les éléments de sup-30 port rigides. 3. Grille d'écartement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche de viroles tubulaires reliées entre elles, deux éléments de support rigides périphériquement espacés situés d'un côté de chacune des viroles et faisant saillie 35 dans cette dernière, un élément élastique coopérant avec chacune des viroles en regard des deux éléments de support rigides pour venir en contact avec un barreau de combustible et le pousser contre les 70 31927 "5" 2060380 deux éléments de support rigides, ledit élément élastique étant constitué par une bande élastique orientée longitudinalement dans chacune des viroles, la bande élastique présentant des surfaces de portée à ses deux extrémités qui s'appuient contre le barreau en des points longitudinalement espacés de part et d'autre du plan dans lequel se trouvent les points de contact entre les deux éléments de support rigides et le barreau de combustible.