Brevet FR2070194A1 — publié le 19710910

i 2070194 La présente invention concerne, de manière générale, la construction de réacteurs nucléaires et, plus particulièrement, la construction d'un ensemble de combustible, comme ceux qui sont utilisés dans le coeur de réacteurs nucléaires. 5 Dans certains ensembles de combustible de conception précé dente, il existait le long des barres de combustible, des tubes de guidage qui étaient utilisés comme chemins pour l'insertion et le retrait de barres de commande. Jusqu'ici, les tubes de guidage é-taient fixés en permanence aux structures des grilles d'extrémité 10 de l'assemblage de combustible de sorte que leur remplacement,quand l'usure du tube le rendait nécessaire, était difficile au point que même les garnitures utilisées pour relier les tubes aux structures de grille, étaient souvent rendues inutilisables quand les tubes étaient enlevés. 15 l'invention fournit un ensemble de combustible amélioré où les tubes de guidage sont reliés,de façon relâchable, à l'extrémité des structures de grille et peuvent donc être installés facilement sans déranger les barres de combustible déjà installées dans l'assemblage. 20 Dans un ensemble combustible, selon l'invention, il existe une pluralité de barres de combustible et au moins un tube de guidage de barre de commande, tous maintenus parallèles et espacés les uns des autres de façon prédéterminée, par une paire de structures de grille d'extrémité, chaque tube de guidage ayant ses ex-25 trémités fixées aux structures respectives de grille par des connexions relâchables. Le moyen de connexion à une extrémité de tube a une partie de manchon filetée soudée au tube et reçue dans un passage s'étendant à travers une structure correspondante de grille. Le moyen de connexion pour l'autre extrémité de tube, a une 30 partie de tige filetée, soudée au tube et reçue dans un passage s1 étendant à travers l'autre structure de grille, lequel passage est aligné coaxialement avec le passage de structure à grille qui reçoit la partie de manchon. Le diamètre d'au moins un des passages de structure de gril-35 le, a une dimension suffisante pour permettre le mouvement longitudinal à travers ce passage du tube de guidage avec les parties de manchon et de tige servant à faire les connexions relâchables entre le tube de guidage et les structures de grille et, de cette façon, l'assemblage et la soudure de ces parties sur le tube lui-40 même, peuvent être'effectués avant la mise en place du tube dans BAD ORIGINAL l'ensemble de combustible. En conséquence, il n'est pas nécessaire d'effectuer l'opération de soudure dans le voisinage encombré de l'ensemble de combustible. Le tube de guidage, est verrouillé dans une position déter-5 minée par rapport aux structures de grille, à l'aide d'écrous qui . sont vissés sur les filets des parties de manchon et de tige. Pour réaliser l'ajutage axial du tube de guidage par rapport à la structure de grille reliée à l'extrémité à tige du tube, le passage à travers cette structure de grille a un diamètre plus 10 grand que la tige et comporte une partie filetée. Une douille filetée glissée sur la tige, est vissée dans les filets du passage pour réaliser un arrêt ajustable de l'écrou de tige. Un dispositif d'ajustage axial similaire peut être réalisé éventuellement à l'autre extrémité du tube de guidage et, dans ce 15 cas, le passage associé de tube de guidage a un diamètre plus grand que la partie de manchon et est taraudé. Une douille filetée glissée sur le manchon, est vissée dans le passage pour agir de concert avec un épaulement sur le manchon et réaliser un arrêt ajustable. 20 Pour plus de sûreté, les ecrous de manchon et de tige sont fixés par des soudures par points, qui peuvent être facilement enlevées par burinage ou meulage chaque fois qu'on désire relâcher les connexions entre le tube et les structures de grille. Pour une meilleure compréhension de l'invention, de ses a-25 vantages, de ses objets spécifiques et de ses caractéristiques,on va, en se référant aux dessins joints, en décrire des modes de réalisation, choisis à titre d'exemple. Sur ces dessins : - La figure 1 donne une vue latérale, partiellement en cou-30 pe, d'un groupe combustible construit conformément à une réalisation préférée de l'invention. - La figure 2 donne une vue en coupe transversale du groupe combustible présenté en figure 1, suivant la ligne 2-2 de cette figure. 35 - La figure 3 donne un agrandissement du coin A de la fig»2. - La figure 4 donne une vue en détail de l'installation d'un tube de guidage typique pour barre de commande dans 1'ensemble combustible de la figure 1. - La figure 5 donne une vue en détail semblable à celle de 40 la figure 4, mais montrant un dispositif modifié de mise en place $AD ORIGINAL 70 42283 3 2070194 de tube de guidage» Les figures 1, 2 et 3 illustrent, de façon générale, le type d'ensemble combustible nucléaire 10 où. l'installation améliorée, conforme à l'invention, de tube de guidage de barre de com-5 mande, peut être utilisée avec avantage. Dans le groupe de combustible 10, il y a une pluralité de barres de combustible allongées 11 et de tubes de guidage 12 maintenus parallèles et espacés entre eux de façon prédéterminée par une paire de structures d'extrémité à grille 13 et 14. Pour sta-10 biliser les barres 11 et les tubes 12, on utilise avantageusement des structures intermédiaires à grille. Les tubes 12 servent à recevoir des barres de combustible respectives (non représentées) qui ont pour effet, pendant la marche du réacteur, de régulariser le niveau de réactivité des multiples unités d'ensembles combus-15 tibles 10 qui constituent le coeuro Pour faciliter la mise en place des tubes de guidage 12, pour chaque tube 12 il existe line paire dé passages alignés co-axialement, chaque passage s'étendant à travers les grilles correspondantes 13, 14. Ces passages peuvent être formés par une va-20 riété de moyens, comme on peut le voir sur les figures 4 et 5» Dans la réalisation de l'invention représentée en figure 4» pour la grille 13, le passage de tube typique 16 est un perçage lisse alors que dans la réalisation de. la figure 5» le passage 16A de grille 13 , typique est taraudé» 25 Dans les deux figures 4 et 5» le passage typique de tube dans la grille 14, est constitué par la combinaison d'une partie ouverte 18 de la grille 14 elle-même, d'un anneau taraudé 19 fixé à la grille 14» et d'un anneau à surface lisse 20, également fixé contre la grille 14, les anneaux 19 et 20 étant alignés coaxiale-30 ment. La connexion relâchable entre le tube 12 et la grille 14, est réalisée par un moyen comprenant une tige filetée 21 soudée sur l'extrémité associée du tube 12, une douille filetée 22 et un écrou 23. 35 Dans le mode de réalisation de la figure 4, la connexion relâchable entre le tube 12 et la grille 13, est effectuée par un moyen comprenant un manchon fileté 24 soudé à l'extrémité associée du tube 12 et un écrou 25. Pour la réalisation de la figure 5» la connexion relâchable 40 entre le tube 12.et la grille 13, est effectuée par la combinai 70 42283 4 2070194 son d'un manchon fileté 26 soudé à l'extrémité du tube 12, d'une douille filetée 27 et d'un écrou 28« Dans la mise en oeuvre de l'invention, les parties en manchon 24, 26 et les parties en tige 21 sont soudées aux tubes 12 5 avant leur mise en place dans 1'ensemble combustible 10. En conséquence, le passage à travers au moins l'une des grilles 13,14 a une dimension suffisante pour permettre le mouvement longitudinal dans ce passage du tube 12 en même temps que de la tige 21 et d' un manchon tel que 24, 26 soudé au tube 12. 10 Par exemple, dans le cas de la réalisation de la figure 4, le sous-ensemble se composant du tube. 12, avec tige 21 et manchon 24, tous deux soudés en place, est glissé longitudinalement à travers le passage 16 dans la grille 13, jusqu'à ce que la tige 21 soit reçue à travers l'anneau 19 et 1'anneau 20 dans la grille 14 15 et que le manchon 24 soit reçu à travers le passage 16. Le diamètre extérieur du manchon 24 est approximativement égal au diamètre intérieur du passage 16 et est égal ou supérieur au diamètre de la partie à tige 21 passant à travers la grille 14. La douille 22 est glissée au-dessus de la tige 21 et vissée à travers l'anneau 20 19 jusqu'à ce qu'elle porte contre 1'épaulement 30 sur la tige 21. La position axiale du tube 12, relativement à la grille 14» peut être sélectivement ajustée à l'intérieur des limites de la longueur de la douille 22 en tournant simplement cette douille dans l'anneau fileté 19. Quand la position désirée est atteinte, 25 1'écrou 23 est serré jusqu'à ce qu'il soit arrêté par la douille 22, en verrouillant ainsi le tube 12 en place. La connexion entre le tube 12 et la grille 13, est complétée en serrant 1'écrou 25 jusqu'à ce qu'il porte contre la grille 13. Decette façon, les deux connexions aux grilles sont relâchables et la connexion avec 30 la grille 14 est également ajustable pour permettre l'ajustage longitudinal du tube 12 entre les grilles 13 et 14. La mise en place du tube 12 préassemblé avec combinaison de manchon 26 et de tige 21 soudés dans le dispositif de la figure 5, s'effectue d'une façon similaire à celle qui est décrite, en 35 ce qui concerne la figure 4 dans la mesure où il s'agit de la connexion entre le tube 12 et la grille 14. La différence entre les dispositifs des figures 4 et 5, réside dans le fait que, dans la figure 5, il y a des connexions ajustables aux deux grilles 13 et 14. Pour fournir une connexion ajustable à la grille 13, le dia-40 mètre intérieur du passage taraudé 16A est un peu supérieur au 70 42283 5 2070194 diamètre extérieur de l1 épaulement 31 du manchon. 26. Ceci permet l'emploi d'une douille d ' a j ustage 27 qui sert à établir la position axiale du,tube 12 par rapport à la grille 13«Bn conséquence, après avoir effectué la connexion entre le tube 12 et la grille 5 14, la douille 27 est glissée sur le manchon 26 et vissée à travers le passage 16A, puis 1*écrou 28 est serré jusqu'à ce qu'il porte contre l'extrémité extérieure de la douille 27 et amène 1' épaulement 31 à porter contre 1'extrémité intérieure de la douille 27 pour établir la position axiale du tube 12 par rapport à la 10 grille 13• Des soudures par joints W sont, de préférence, effectuées pour fixer en place les-écrous 23 , 25 et 28 et, pour remplacer un tube donné 12, des soudures de ce genre peuvent facilement être enlevées par burinage ou meulage pour faciliter le relâchement 15 des connexions entre les grilles 13 et 14 et le tube 12. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux deux modes de réalisation décrits et représentés, ceux-ci n'ayant été donnés qu'à titre d'exemple. — BAD ORIGINAL REVENDICATIONS 1°)- Dans un ensemble combustible pour réacteur nucléaire où une pluralité de barres de combustible et au moins un tube de guidage de barre de commande sont maintenus entre eux espacés les 5 nus des autres de façon prédéterminée, à l'aide d'une paire de structures de grille, le perfectionnement que constituent des moyens établissant une paire de passages alignés sur le même axe, chaeun de ces passages traversant une structure de grille respective, un premier moyen de connexion relâchable ayant une partie 10 reliée à une extrémité du tube de guidage et reçue dans l'un desdits passages de structure de grille pour relier, de façon relâchable, l'extrémité de ce tube de guidage à la structure de grille correspondante, et un second moyen de connexion relâchable a-yant une partie reliée à l'autre extrémité du tube de guidage et 15 reçue dans l'autre des passages de structure de grille pour relier de façon relâchable, l'extrémité de ce tube de guidage à la structure de grille correspondante. 2°)- Dispositif suivant la revendication 1 où l'un des passages de structure de grille a une dimension suffisante pour per-20 mettre le mouvement longitudinal à travers lui du tube de guidage et desdites parties desdits premier et second moyens de connexion, quand elles sont connectées aux extrémités dudit tube de guidage. 3°)- Dispositif suivant la revendication 2 où ledit premier moyen de connexion, est un manchon fileté connecté par soudure à 25 l'extrémité du tube. 4°)- Dispositif suivant la revendication 3, où la partie dudit second moyen de connexion, est une tige filetée connectée par soudure à l'extrémité du tube. 5°)- Dispositif suivant la revendication 4, où ledit pre-30 mier moyen de connexion comprend un écrou s'engageant dans les filets dudit manchon, et ledit second moyen de connexion comprend un écrou s'engageant dans les filets de ladite tige. 6°)- Dispositif suivant la revendication 5 où ledit.second moyen de connexion comprend une douille filetée, disposée sur la-35 dite tige pour s'engager avec ledit écrou et avec une partie filetée du moyen définissant le passage à travers la structure associée de grille, lesdits écrou, douille et tige coopérant les uns avec les autres pour rendre le second moyen de connexion ajustable en vue de faire varier sélectivement la position axiale du tu-40 be de guidage par rapport à la structure de grille associée au se- bad original 70 42283 7 2070194 cond moyen de connexion. 7°)- Dispositif suivant la revendication 5 où ledit premier moyen de connexion, comprend une douille filetée disposée sur ledit manchon pour engagement avec ledit écrou et avec une partie fi-5 letée du moyen définissant le passage à travers la structure associée de grille; lesdits manchon, douille et écrou coopérant entre eux pour rendre ajustable ledit premier moyen de connexion en vue de faire varier sélectivement la position axiale du tube de guidage par rapport à la structure de grille associée du premier moyen 10 de connexion.