Brevet FR2337919A1 — publié le 19770805

La présente invention est relative à un dispositif de guidage mutuel pour grilles d'espacement d'assemblage combustible de réacteur nucleaire et s'applique plus particulièrement aux assemblages constitués par un faisceau de barres ou aiguilles gainées, parallèles entre elles, contenant un matériau fissile ou fertile, ces aiguilles étant maintenues selon la géométrie du faisceau par des grilles convenablement espacées selon la hauteur de l'assemblage. De façon plus précise, les grilles d'espacement généralement utilisées sont constituées par une structure ajourée, formée au moyen de deux familles de tôles, respectivement perpendiculaires, emboîtées les unes dans les autres grâce à des fentes ménagées dans ces tôles, de façon à définir entre elles des alvéoles, généralement de section carrée, traversés verticalement par des aiguilles du faisceau. Chaque aiguille est centrée et entretoisée dans un alvéole de la grille au moyen de bandes ondulées séparant des évidements de larges dimensions, ménagés dans la surface des tôles, ces bandes faisant saillie vers l'interieur des alvéoles pour venir au contact de l'aiguille correspondante, afin de maintenir celle-ci en appui contre une autre bande ondulée et/ou contre des bossages prévus dans la partie pleine des tôles.Chaque assemblage comporte plusieurs grilles de ce genre, convenablement espacées, évitant en fonctionnement les vibrations des aiguilles sous l'effet de ltécoulement du fluide de refroidissement et s'opposant par ailleurs aux dilatations transversales dues aux variations de température. Or, on sait que dans le coeur d'un réacteur nucléaire, de tels assemblages sont prévus pour être groupés côte à côte afin de réaliser un ensemble relativement compact où les conditions de criticité sont réunies. Lors du fonctionnement, on sait également qu'il est indispensable de pouvoir procéder à la manutention dans le coeur des assemblages, notamment au remplacement d'un assemblage quelconque par un autre assemblage de mêmes caractéristiques, pour des raisons d'usure du combustible ou pour toute autre cause, par exemple à la suite d'un incident sur une grille, une aiguille ou une autre structure de l'assemblage. Mais, dans les solutions classiques, certaines difficultés peuvent se présenter lors de la mise en place ou du retrait d'un assemblage dans le coeur, notamment après un temps de fonctionnement dans celui-ci du fait des déformations créées par l'irradiation, les grilles d'espacement d'un assemblage donné pouvant intempestivement s'accrocher par les bords des tôles qui les constituent avec les grilles des assemblages voisins, en empêchant alors l'introduction ou l'enlèvement de cet assemblage. De plus, il est à noter que ltextraction d'un assemblage ne peut normalement s'effectuer qu'en le manipulant par son extrémité supérieure, sans accès possible par le dessous ou par ses côtés latéraux.Pour pallier ces inconvénients, on a déjà proposé, notamment dans le BF 1.584.335 au nom du Commissariat à l'Energie Atomique, de ménager dans les tôles constituant les côtés externes de chaque grille et à la partie supérieure et inférieure de ces tôles, des dents arrondies, inclinées vers le centre de la grille, afin de faciliter le guidage mutuel de ces dernières lorsqu'elle appartiennent à deux assemblages voisins. Toutefois, cette disposition se révèle à l'usage insuffisante pour assurer avec une sécurité appréciable la mise en place des grilles, sans aucun risque d'accrochage. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux grilles d'espacement du genre rappelé ci-dessus, qui permet d'améliorer les conditions de leur mise en place ou de leur retrait relatif dans le coeur d'un réacteur, sans risque d'accrochage de ces grilles dans des assemblages adjacents. A cet effet, le dispositif considéré, adapté à des grilles comportant un cadre formé de tôles planes délimitant extérieurement une structure ajourée de maintien et d'entretoisement d'un faisceau d'aiguilles parallèles, se caractérise en ce qu'il comporte des nervures en saillie débordant du plan des faces extérieures des tôles de ce cadre. Grâce à ces nervures, deux assemblages quelconques s en- tretoisent mutuellement avec un jeu s-éparant latéralement les grilles, au moins égal à l'épaisseur de ces nervures, ce qui évite tout risque d'accrochage des tôles entre elles, d'un assemblage à un assemblage voisin. Selon le cas, les nervures peuvent s'étendre perpendiculairement à la direction longitudinale des tôles ou parallèlement à cette direction. Dans le second cas, les tôles comportent de préférence, sur leurs bords d'extrémité, des dents arrondies, présentant un renflement externe constituant lesdites nervures. D'autres caractéristiques d'un dispositif de guidage selon l'invention apparaîtront encore à travers la description qui suit de deux exemples de réalisation, donnés à titre indicatif et non limitatif, en référence au dessin annexé sur lequel les Fig. 1 et 2 sont des vues en perspective partielle, de deux modes de réalisation de la grille considérée. Comme on le voit sur la Fig. 1, la grille représentée, désignée dans son ensemble par la référence 1, comporte principalement un cadre 2, constitué au moyen de tôles 3 et 4 perpendiculaires l'une à l'autre et convenablement assemblées entre elles. Ce cadre sert au maintien à l'intérieur de la grille dlune série d'autres tôles, parallèles aux tales 3 et 4 du cadre, afin de délimiter une série d'alvéoles 5 de préférence à section carrée à travers chacun desquels passe une aiguille (non représentée) d'un faisceau, constituant ainsi de façon en elle-même connue un assemblage combustible. Les tôles du cadre de la grille comportent dans leur surface latérale des évidements 6 de grandes dimensions séparés par des bandes ondulées 7, faisant saillie vers l'intérieur des alvéoles 5, de manière à permettre, selon une disposition connue et notamment décrite dans le 3F 1 564 335 du Commissariat à l'Energie Atomique déjà cité, le maintien et l'entretoisement des aiguilles du faisceau dans ces alvéoles. A cet effet, les bandes ondulées 7 viennent en appui contre les aiguilles, en maintenant ces dernières appliquées contre des bossages B ménagés dans les parties pleines des tôles. Enfin, les parties supérieure et inférieure des tôles du cadre 2 comportent, de façon également connue, des dents arrondies 9, inclinées vers l'intérieur de la grille et destinées à faciliter le glissement et la mise en place de ces grilles les unes par rapport aux autres, notamment lors de la manutention d'assemblages voisins dans le coeur du réacteur. Conformément à l'invention, les risques d'accrochage des grilles de deux assemblages adjacents, notamment par leurs tôles externes 3 et 4 délimitant le cadre 2 de ces grilles sont évités, en disposant contre la surface externe de ces t8les des nervures en saillie 10, destinées à guider les grilles les unes par rapport aux autres lors de la mise en place des assemblages, en ménageant entre deux cadres voisins dans deux assemblages adjacents un jeu latéral au moins égal à ltépaisseur de ces nervures 10.Ces dernières sont, dans l'exemple de réalisation représenté sur la Fig. 1, orientées de manière à s'étendre perpendiculairement à la direction longitudinale des tôles 3 ou 4 constituant le cadre 2, la disposition de ces nervures dans ces tôles étant agencée de telle sorte qu'èlles se répartissent à intervalles donnés selon la longueur de ces tôles. Dans une autre variante de réalisation illustrée sur la Fig. 2, sur laquelle on a repris, pour désigner des organes semblables, les mêmes chiffres de référence, les nervures réalisant ltentretoisement de deux grilles adjacentes en débordant du contour apparent du cadre 2, sont réalisées en conformant convenablement les dents arrondies 9 prévues sur les bords supérieurs de ces tôles. Notamment, ces dents sont pliées légèrement vers l'extérieur, avant d'être rabattues vers l'intérieur, de telle sorte quelles présentent des renflements externes 11 qui, dans ltexemple représenté s'étendent transversalement, parallèlement à la direction longitudinale des tôles 3 et 4. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de guidage mutuel pour grilles d'espae- ment d'assemblage combustible de réacteur nucléaire, adapté à des grilles comportant un cadre formé de tôles planes délimitant extérieurement une structure ajourée de maintien et d'entretoisement d'un faisceau d'aiguilles parallèles, caractérisé en ce qu'il comporte des nervures en saillie débordant du plan des faces extérieures des tôles de ce cadre. 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures s'étendent perpendiculairement à la direction longitudinale des tôles. 3fl Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures s'étendent parallèlement à la direction longitudinale des tôles et sont constituées par des renflements externes ménagés dans des dents arrondies prévues sur les bords d'extrémités des tôles du cadre.