Brevet FR2200588A1 — publié le 19740419

Lors du fonctionnement de réacteurs nucléaires, il est nécessaire, à des intervalles de temps prédéterminés, de remplacer les cartouches de combustible consommées par des cartouches neuves, et de déplacer une partie des cartouches qui restent dans le coeur du réacteur. A cet effet, il est généralement nécessaire, dans le cas des réacteurs à eau ordinaire, d'arrêter leur fonctionnement. Les cartouches de combustible irradiées doivent, pendant le processus de remplacement, être entourées d'un blindage biologique et refroidies pour assurer l'évacuation de la chaleur dégagée. Ces conditions sont réalisées, dans le cas des réacteurs à eau ordinaire par un mode de remplacement dit ici "à l'état immergé", dans lequel les cartouches de combustible sont remplacées sous l'eau. Pour effectuer ce remplacement des cartouches de combustible, on ouvre la cuve sous pression, on amène le niveau d'eau du bassin du réacteur à la hauteur du niveau d'eau du bassin de stockage des cartouches de combustible et l'on ouvre une porte d'écluse étanche à l'eau disposée entre le bassin du réacteur et le bassin des cartouches de combustible qui se trouve en aval de celui-ci. Les cartouches de combustible peuvent alors être saisies, à partir d'une plate-forme de remplacement de cartouches de combustible mobile, au moyen d'outils spéciaux, puis elles peuvent être extraites ou introduites et transportées à cet effet entre le réacteur et les bassins de stockage de combustible. Les plate-formes de remplacement de cartouches de combustible réalisées jusqu'à présent se présentent sous la forme d'instal lationede grue et sont constituées par un pont de grue qui se déplace le long de l'axe bassin du réacteur-bassin de stockage, par un chariot de manipulation qui se déplace transversalement à l'axe précité et par une perche télescopique suspendue au chariot de manipulation et à laquelle sont imprimés, au moyen d'un treuil, les mouvements de levage. Dans ces dispositifs, un remplacement de cartouche de combustible s'effectue comme suit : une unique cartouche de combustible est saisie par un grappin fixé à la perche télescopique, soulevée à la hauteur de transport, transportée et déposée dans la position prévue. On connais toutefois, d'après la demande de brevet allemand publiée avant examen nO 2 007 253, des magasins à cartouches de combustible permettant un remplacement au cours du fonctionnement, et qui peuvent recevoir plusieurs cartouches de combustible. Mais ces magasins ne sont pas destinés au stockage de cartouches de cos,bustible, c'est-à-dire qu'ils doivent être vidés avant chaque nouvelle opération de chargement. En outre, les dispositifs de préhension de ces magasins ne permettent de de saisir qu'une seule cartouche à la fois. Le grand nombre d'opérations de transport auxquelles donnent lieu ces procédés de remplacement de cartouches de combustible se traduisent par des temps de remplacement importants et par conséquent par de longs temps d'arrêt du réacteur. L'invention a pour objet un procédé qui permet de raccourcir les temps de remplacement jusqu'à présent nécessaires. Le procédé suivant l'invention réside en ce que les cartouches de combustible immergées dans le bassin de stockage sont placées dans plusieurs récipients propres à les recevoir, et en ce que le transport des cartouches de combustible s'effectue d'une manière connue en soi dans de tels récipients, contenant chacun plusieurs cartouches de combustible. L'avantage de ce procédé et du dispositif correspondant réside en ce que les récipients des cartouches de combustible servent à la fois d'unité de transport et d'unité de stockage, ce qui conduit, grace à l'élimination d'opérations de transbordement, à une économie de temps. Un mode de mise en oeuvre particulier du procédé, dans lequel plusieurs cartouches de combustible peuvent être simultanément extraites du récipient ou introduites dans celui-ci, permet d'obtenir des avantages supplémentaires au point de vue temps d'exécution. Pour permettre cette mise en oeuvre du procédé, plusieurs dispositifs de levage et de préhension fonctionnant indépendamment les uns des autres doivent être prévus sur la perche télescopique de l'installation de grue. Le temps nécessaire à l'exécution de ce mode de mise en oeuvre particulier du procédé peut encore être considérablement raccourci si le chargement et le déchargement du réacteur s'effectuent par introduction et extraction, respectivement, de l'ensemble du récipient avec les cartouches de combustible qu'il contient, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure unique est une vue en coupe verticale d'un dispositif de remplacement de cartouches de combustible suivant l'invention. Sous la plate-forme de remplacement de cartouches de combustible 1 munie d'un pont de grue 2 sont disposés de la maniere habituelle le bassin de stockage 3 des cartouches de combustible avec la porte d'écluse étanche à l'eau 4 et le bassin 5 du réacteur. Le pont de grue 2 comporte, outre la perche télescopique 6 et son dispositif de préhension 7, un dispositif de levage supplémentaire 8 muni d'une table rotative 9 pour les récipients de cartouches de combustible 10. Le dispositif de préhension 7 peut être agencé soit, comme représenté, pour la préhension d'une seule cartouche à la fois, ou pour la préhension simultanée de plusieurs -cartouches de combustible à l'aide de plusieurs organes de levage et de préhension, non représenté, qui peuvent être actionnés indépendamment les uns des autres. Pour mettre en évidence le fonctionnement du dispositif, on va décrire maintenant un processus de chargement et de déchargement. Pour charges la cuve 11 du réacteur avec des cartouches de combustible, on amène le pont de grue 2 au-dessus du bassin de stockage 3 des cartouches de combustible et l'on extrait de celui-ci au moyen du dispositif de levage 8 un récipient 10 contenant plusieurs cartouches de combustible neuves. Le pont de grue 2 se déplace ensuite avec le récipient 10 à travers l'écluse 4 et le bassin 5 du réacteur jusqu'au-dessus de la cuve 11 de celui-ci. La, au moyen du grappin 7, on~saisit une ou plusieurs cartouches de combustible qui sont extraites du récipient 10 qui les contenait, à l'aide de la perche télescopique 6 et qui sont déposées en position correcte dans la cuve 11 du réacteur. Le déchargement de celle-ci s'effectue par les mimes opérations, mais dans l'ordre inverse. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé et au dispositif qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I G A T I O N S 1. Procédé de remplacement de cartouches de combustible pour réacteurs nucléaires3 dans lequel au moyen d'une installation de grue mobile sur une plate-forme de remplacement, et qui est munie d'une perche télescopique avec dispositif de préhensionz des cartouches de combustible sont extraites de la cuve du reacteur ouverte et inondée et sont transportées dans un bassin de stockage de cartouches de combustible ou à partir de ce bassin à travers ur canal de communication inondé, ledit procédé étant caractérisé en ce que les cartouches de combustible qui se trouvent dans le bassin de stockage sont placées dans plusieurs récipients propres à les recevoir et en ce que le transport des cartouches de combustible s'effectue, d'une mariere connue en soi, dans des récipients de ce type, qui contiennent chacun plusieurs cartouches de combustible. 2. Procédé de remplacement de cartouches de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chargement du réacteur avec des cartouches de combustible et son déchargement par retrait de cartouches de combustible s'effectuent, respectivement, à partir des récipients précités et dans ces derniers, plusieurs cartouches de combustible étant extraites simultanément de chaque récipient ou introduites simultanément dans celui-ci. 3. Procédé de remplacement de cartouches de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chargement et le déchargement du réacteur s'effeetuent, respectivemert, par introduction et extraction de l'ensemble d'un récipient conternt les cartouches de combustible directement dans le réacteur et à partir de celui-ci, respectivement. 4. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ee que l'installation de grue est munie d'un organe rotatif capable de saisir les récipients des cartouches de combustible. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les récipients sont réalisés sous la forme d'accessoires des unités de transport des cartouches de combustible. 6 Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la perche télescopique, pour pouvoir saisir les cartouches de combustible, est munie d'au moins deux grappins et organes de levage fonctionnant indépendamment l'un de l'autre. 7. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans la cuve sous pression du rcteur, sont prévus des organes appropriés de pose des récipients. 8. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les récipients sont réalisés sous la forme de parties des plaques grillagées supérieure et inférieure du coeur de réacteurs à eau bouillante.