Brevet FR2462767A2 — publié le 19810213

FR 2462767 A2 19810213 FR 8016466 A 19800725 L'invention se rapporte à un châssis d'entreposage destiné à des éléments combustibles de réacteur nucléaire et se composant de plusieurs fosses de logement des éléments combustibles, les cloisons des fosses, qui sont en matériau à absorption des neutrons, étant formées de tôles superposées et parallèles qui se croisent, laissent substituer entre elles un interstice, se prolongent horizontalement sur une longueur correspondant à plusieurs fosses et que des entailles de leurs bords maintiennent en position relative, un châssis comprenant une plaque supérieure et une plaque inférieure formant des treillis et des entretoises reliant ces plaques, en particulier conformément au brevet principal. Les éléments combustibles usés de réacteur nucléaire s'entreposent dans des bassins remplis d'eau jusqu'au moment auquel ils sont repris pour être traités. Les châssis utilisés comprennent des absorbeurs incorporés de neutrons gui garantissent la sous-criticalité à chaque phase de charge de manière à permettre d'obtenir un entreposage rentable. Ces châssis d'entreposage doivent résister non seulement aux efforts mécaniques, mais aussi à l'action chimique de l'eau du bassin, et de plus ils doivent pouvoir se monter facilement et garantir une évacuation suffisante de chaleur. I1 existe plusieurs dispositions (voir le modèle d'utilité de la R.F.A. nO 76 24 867 ou la demande de brevet DE-OS nO 26 29 938) qui satisfont aux critères mentionnés par un mode de réalisation à caissons ou fosses dont chacun représente un récipient individuel destiné à un élément combustible. Ces récipients individuels sont placés à une distance prédéterminée les uns par rapport aux autres à l'intérieur de treillis au moyen d'autres éléments de construction tels que des entretoises ou des supports. Chacun de ces montages entoure un élément combustible sur tous les côtés longs, le matériau d'enveloppement n'étant pas subdivisé sur la longueur, donc ne comprenant aucun joint.La cloison du récipient constitué d'un caisson ou d'une fosse carré est assurée par soudage ou vissage de tôles repliées. Les constructions décrites ont toutes pour point commun que les cloisons latérales des fosses sont formées de tôles qui doivent avoir au moins la même longueur que les éléments combustibles qui y sont entreposés. Cela signifie, pour des éléments combustibles de réacteur de la classe de puissance de 1300 MW, une longueur d'environ 4,5 m. La réalisation de ces récipients en matériau contenant du bore soulève de gros problèmes de fabrication. Les difficultés proviennent essentiellement des dimensions des tôles et de la nécessité de replier et/ou de souder les tôles. Par ailleurs, l'assemblage des différents récipients les uns aux autres est long et, de plus, est la cause de tensions internes néfastes. Le brevet principal a pour objet un châssis d'entreposage d'éléments combustibles qui évite les inconvénients mentionnés, qui se monte facilement et dans lequel n'existe aucune tension. Ce châssis correspond à la définition qui en a été donnée en préambule. La présente invention concerne le même châssis mais qui est mieux rigidifié. Néanmoins, les liaisons établies garantissent l'absence de tensions. Selon une particularité essentielle de l'invention, les tôles sont reliées de manière amovible à leurs extrémités libres à des tubes orientés dans la direction de la longueur de manière qu'elles conservent une certaine liberté de mouvement, des broches de centrage montées sur la plaque inférieure formée d'un treillis forment un appui au moins pour la rangée inférieure des tôles à leurs points de croisement et les tôles voisines de la plaque supérieure formant treillis sont centrées sur cette dernière. Cette disposition assure une meilleure rigidification de la partie du châssis qui se compose uniquement de tôles encastrées les unes dans les autres, mais les mouvements qui peuvent etre produits par exemple par les dilatations thermiques demeurent néanmoins compensés sans apparition d'aucune tension. Selon un mode de réalisation particulier du centrage, des tôles repliées en étrier et dont le côté ouvert est tourné vers le bas sont fixées sur le côté inférieur de la plaque supérieure formant treillis et des baguettes fixées sur la couche supérieure des tôles superposées qui se croisent sont centrées par une partie de leur surface sur les surfaces intérieures des ailes des tôles repliées en étrier. Selon un mode de réalisation améliorant l'introduction des éléments combustibles dans les ouvertures des fosses formées par la plaque supérieure constituant un treillis, des tôles de guidage en chevrons sont montées sur le côté supérieur de cette plaque supérieure constituant un treillis, les plaquettes de fixation des tôles repliées en étrier formant les appuis des tôles de guidage en chevrons. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un châssis complet d'entreposage d'éléments combustibles nucléaires ; - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne Il-Il de la figure 1 - la figure 3 représente à échelle agrandie la partie de la figure 2 entourée d'un carré et portant la référence III - la figure 4 est une élévation latérale partielle dans la direction de la flèche 35 de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue en perspective partielle de la plaque supérieure formant treillis et des tôles de guidage ; - la figure 6 est une coupe transversale selon la ligne VI-VI de la figure 5 ; et - la figure 7 est une vue en perspective partielle du châssis de la figure 1 sans les armatures. Les figures 1 et 2 représentent une ossature 6 dont les armatures 8, 9 relient des plaques supérieure et inférieure 10 et 11 formant des treillis. Des entretoises horizontales et en diagonale 12 sont montées entre les armatures 8, constituées de profilés en cornière, auxquelles elles sont fixées au moyen de goussets 13 et par des vis. Les plaques 10 et 11 formant des treillis, qui comportent des ouvertures 19, 32 d'introduction ou d'immobilisation d'éléments combustibles, sont également vissées sur les armatures 8 au moyen de goussets. Les armatures 9 constituées de tubes ronds sont vissées sur les plaques 10 et 11. Les armatures 8 comportent à l'extrémité supérieure une virole 36 destinée à la fixation d'organes de butée non représentés.Cette ossature de type connu forme la cage des tôles 2 superposée s et se croisant et conformes au brevet principal, tôles qui sont assemblées de manière représentée en perspective partielle sur la figure 7. Ces tôles 2 laissent subsister entre elles des interstices 5 et des faces 1. Comme le montrent les figures 2 à 4, des tubes 7 sont vissés sur les extrémités libres 14 des tôles superposées et se croisant afin de les rigidifier et de les guider. Une vis d'assemblage 15 à embase forme l'élément de fixation avec une rondelle 16 et un écrou 17. La longueur de l'embase est calculée de manière à réaliser une simple liaison par complémentarité de formes. Les tôles disposent d'un certain jeu à l'intérieur duquel elles peuvent se déplacer sans faire apparaître des tensions, ce jeu étant donné par la longueur "a" de la boutonnière 18 réalisée dans ces tôles 2. La largeur Nbw de la boutonnière 18 correspond au diamètre des trous 33 que comportent les tubes 7 (figures 3 et 4). Des broches de centrage 20 sont vissées dans la plaque inférieure 77 formant treillis aux emplacements dési gnés par une croix sur la figure 2. Ces broches sont constituées de tubes ronds dont le diamètre extérieur est inférieur et au maximum égal à la longueur du côté du carré 21 formé aux points de croisement des tôles 2. Comme le montre la figure 1, l'extrémité des broches de centrage 20 se trouve au-dessous du bord supérieur des tôles 2 voisines de la plaque inférieure 11 formant treillis. Ces broches assurent ainsi le centrage des tôles inférieures sur la plaque inférieure 11. Aucun centrage des tôles situées au-dessus n'est nécessaire, car les échancrures 4 de ces tôles assument cette fonction. La rangée supérieure de tôles est la seule à nécessiter une immobilisation par rapport à la plaque supérieure 10 formant treillis afin d'assurer à l'aide des tubes 7 la stabilité souhaitée et le guidage des tôles encastrées les unes dans les autres en coopération avec les broches de centrage 20 et les boulonnages des extrémités libres 14 des tôles 2. La figure 6 illustre des détails de l'immobilisation sur la plaque supérieure 10 formant treillis. Des baguettes 23 sont fixées au moyen de vis 22 sur les tôles 2. Les baguettes 23 sont en saillie sur une certaine distance au-dessus du bord supérieur des tôles 2. Cette partie en saillie se centre sur la surface intérieure des ailes 24 d'une tôle 25 repliée en étrier. Une plaquette 26 et une vis 27 tirent la tôle 25 repliée en étrier contre la plaque supérieure 10.Des tôles de guidage 28 en chevrons comportent des nervures 29 à l'aide desquelles elles sont montées au moyen des vis 27 et des plaquettes 26 sur le côté supérieur de la plaque supérieure formant treillis. Des trous 30 permettent le montage des vis 27. Les tôles de guidage facilitent l'introduction des éléments combustibles dans les ouvertures 19 de la plaque supérieure 10 (figure 5). Le blocage des tôles 2 dans la tôle 25 en étrier représente lui-aussi une simple liaison par complémentarité de formes. La liaison permet le déplacement des tôles encastrées les unes dans les autres qui peut etre provoqué par exemple par les dilatations thermiques dans les limites de la distance 31. Cette même liberté de mouvement est aussi garantie par le boulonnage des extrémités libres 14 des tôles dans les boutonnières 18. Les liaisons par complémentarité de formes des baguettes 23, de l'extrémité libre 14 des tôles 2 et des broches de centrage 20 améliorent la stabilité du chassis d'entreposage selon le brevet principal qui est formé de tôles superposées 2 qui se croisent. Malgré cette rigidification, les cloisons des fosses 1 sont à l'abri des tensions à toutes les phases de service. REVENDICATIONS 1. - Châssis d'entreposage destiné à des éléments combustibles de réacteur nucléaire et se composant de plusieurs fosses de logement des éléments combustibles, les cloisons des fosses, qui sont en matériau à absorption des neutrons, étant formées de tôles superposées et parallèles qui se croisent et qui laissent subsister un interstice entre elles, ces tôles se prolongeant horizontalement sur une longueur correspondant à plusieurs fosses et des entailles de leurs bords les maintenant en position relative, un châssis comprenant une plaque supérieure et une plaque inférieure formant des treillis, ainsi que des armatures et des entretoises qui relient ces plaques, châssis en particulier selon le brevet principal et caractérisé en ce que les tôles (2) sont reliées de manière amovible à leurs extrémités libres (14) à des tubes (7) orientés dans la direction de la longueur de manière à laisser subsister un jeu donnant une liberté de mouvement, des broches de centrage (20), qui sont montées sur la plaque inférieure formant treillis (11), constituant un appui au moins de la rangée inférieure des tôles (2) à leurs points de croisement et les tôles (2) voisines de la plaque supérieure formant treillis (10) étant centrées sur celle-ci. 2. - Châssis d'entreposage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des tôles (25) repliées en étrier et dont le côté ouvert est tourné vers le bas sont fixées sur le côté inférieur de la plaque supérieure formant treillis (10), et des plaquettes (26) fixées aux tôles (2) sont centrées par une partie de leur surface sur la surface intérieure des ailes (24) desdites tôles repliées en étrier (25). 3. - Châssis d'entreposage selon la revendication 2, caractérisé en ce que des tôles de guidage en chevrons (28) sont disposées sur le côté supérieur de la plaque supérieure formant treillis (10), les plaquettes (26) de fixation des tôles repliées en étrier (25) formant les appuis desdites tôles de guidage en chevrons (28).