Brevet FR2553921A1 — publié le 19850426

La présente invention concerne des améliorations techniques destinées à faciliter la réalisation et le montage des dispositifs de stockage d'éléments combustibles nucléaires. Le stockage dans les piscines s'effectue actuellement dans des alvéoles métalliques répartis dans une piscine en respectant soigneusement les entr'axes de ces alvéoles et le parallélisme de leurs axes longitudinaux Pour augmenter la capacité d'une piscine on a intérêt à réduire les entr'axes entre alvéoles et donc à réduire au minimum compatible avec les problèmes de criticité, l'épaisseur de la lame d'eau entre 10 alvéoles, tout en respectant la bonne tenue des assemblages aux phénomènes sismiques éventuels Pour répondre aussi à des problèmes de manutentions ou de transport, on assemble sur une même plaque de base un nombre limité d'alvéoles et on constitue ainsi un ratelier compact qui, dans la piscine, peut être juxtaposé à d'autres rateliers compacts tout en respectant géné15 ralement l'entr'axe entre alvéoles successifs. Pour respecter les entr'axes et assurer la rigidité et l'indéformabilité nécessaire à un ratelier compact, les dispositions connues font généralement intervenir d'une part des plaques inférieures et supérieures comportant des logements usinés et d'autre part associés à ces 20 plaques par soudage les alvéoles eux mêmes, dont la partie supérieure servant de guidage à l'élément combustible comporte une entrée pyramidale en éléments soudés Ces dispositions présentent pour chaque unité des inconvénients d'encombrements et de poids lors des transports et manutentions, mais aussi une conception onéreuse, des déformations nuisibles dues 25 au soudage et l'impossibilité de changement d'alvéoles détériorés. La présente invention a pour objet de palier à ces inconvénients grâce à un dispositif de stockage qui soit facile à assembler, même sur site pour former un ratelier compact tout en respectant la rigidité d'ensemble nécessaire, le parallélisme des alvéoles et la fidélité des entr'axes entre 30 alvéoles Dans ce but, un ratelier est réalisé par assemblage mécanique d'un certain nombre de pièces élémentaires standardisées, telles principalement: alvéoles tubulaires, plaque de base, barres entretoises avec leurs pièces de liaison et de serrage, éléments de faîtage; toutes pièces obtenues de façon classique selon des techniques et tolérances de chaudronnerie 35 et d'usinage habituellement pratiquées. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre indicatif, mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective schématisant plusieurs 40 rateliers en piscine /. la figure 2 est une vue en perspective d'un ratelier compact avec enlèvement partiel de la première rangée de combustible montrant un assemblage conforme à l'invention, avec la plaque de base 1, un des alvéoles 2, un lit de barres inférieures 3, un lit de barres supérieures 4, des éléments de faîtage 5. la figure 3 est une vue en perspective d'un lit de barres à réseau carré ou rectangulaire, avec les pièces de liaison au croisement de ces barres. la figure 4 est une vue en perspective montrant: la plaque l O de base 1, un des alvéoles 2, avec ses bords supérieurs rabattus, les lits de barres 3 et 4, et les réglettes 6, solidaires des alvéoles. la figure 5 est une coupe en élévation montrant les barrettes 6, les barres 8 avec liaisons 7. les figures 6, 7, 8 et 9 sont des variantes de conception 15 concernant les emplacements des barrettes sur les alvéoles, les types de barres, ou les modes de liaison entre barres. la figure l O est une vue coupe en élévation de la partie supérieure du ratelier montrant les profilés de faîtage l O et leur liaison ll avec les barres supérieures. la figure Il est une vue en plan montrant les profilés de faitage démontables 10. Si l'on se reporte à la figure 4, on voit un sous-ensemble partiel d'un dispositif conforme à l'invention Dans l'exemple représenté ici: l'alvéole 2 constitué par un tube carré est muni sur ses quatre faces et vers les extrémités de barrettes 6 préférentiellement soudées qui définissent par l'un de leur champs deux plans orthogonaux à l'axe du tube, la distance entre deux plans parallèles imposés par construction et invariant pour toutes les déformations possibles des parois de 30 l'alvéole. les barres carrées 8 sont percées à-intervalles réguliers de trous permettant la construction pour chaque lit d'un réseau à mailles carrées. le serrage de deux barres croisées superposées par des boulons 35 7 permet l'encastrement des alvéoles par appui sur les champs des barrettes. la plaque de base 1 sert de fixation aux barres du lit inférieur 3. Si l'on se reporte aux figures 6, 7, 8 et 9 on voit que pour chaque lit: les barrettes 6 peuvent être décalées sur faces perpendicu40 laires ou placées au même niveau, peuvent être de section quelconque les barres 8 peuvent être de section rectangulaire ou carrée pleine ou tubulaire ou de section autre appropriée. les dispositifs de liaison 7 entre barres peuvent être préférentiellement des boulons en prétension, ou tout autre dispositif tel clavette 9 assurant la fonction de serrage. les barres 8 sont préférentiellement d'une longueur unitaire peu différente de la largeur du ratelier à réaliser, mais pourraient être dans une variante plus onéreuse et moins fiable techniquement, constituées par des éléments partiels prenant, par exemple, appui sur deux barrettes 10 contigues. La présente invention offre un certain nombre d'avantages dont particulièrement: la fixation mécanique du lit de barres inférieur sur la plaque de base qui interdit la déformation en losange des mailles carrées 15 ou rectangulaires. la rigidité du ratelier obtenue par double encastrement des alvéoles et constitution d'une poutre treillis dont les éléments sont les alvéoles eux mêmes et les lits de barres croisées inférieurs et supérieurs avec en conséquence des déformations en charge négligeables. les entr'axes entre combustibles sont imposées par les distances rigoureuses des emplacements des pièces de liaisons obtenue par usinages, tels par exemple les perçages destinés à la réception des boulons. les barrettes déterminent des plans de référence qui sont conservés dans tous les cas de déformation des alvéoles par torsion ou 25 bombé des parois. les épaisseurs des lames d'eau entre combustibles ont comme limite inférieure l'épaisseur des barres sur lesquelles les alvéoles peuvent venir en appui. l'interchangeabilité des différents constituants est possible. 30 les profilés de faîtage pouvant être déformés sous un choc sont démontables et interchangeables. les opérations de préparation telles nettoyage, traitement de surface, sont exécutées sur pièces de faibles dimensions, ce qui en diminue le coût. le transport d'un ratelier compact à grande distance est simplifié par les sections restreintes des éléments de base constituants. le montage peut être effectué sur chantier sans conditions particulières de réglage. Il est évident que la présente invention ne se limite pas à 40 la réalisation de rateliers compacts, mais que le principe de construction est applicables à la tenue d'ensembles classiques d'alvéoles, ou de la tenue d'ensembles de pièces autres que des alvéoles; ces alvéoles ou pièces autres pouvant être de section quelconque mais reproductible. Dans une conception variante on peut concevoir que les alvéoles ne comportent des barrettes que sur deux côtés opposés, que chaque lit est constitué par des barres spéciales parallèles à niveaux différents, comportant des encoches qui viennent positionner les barrettes, et par quelques barres transversales seulement Cette conception variante est techniquement moins intéressante que la conception schématisée par les croquis. REVENDICATIONS 1 Dispositif de stockage pour éléments combustibles formant un ratelier autonome constitué par des alvéoles ( 2) à parois métalliques groupés chaque alvéole étant séparé des alvéoles adjacents par une lame d'eau, caractérisé en ce que le ratelier est obtenu par assemblage mécanique des alvéoles et d'une structure à mailles généralement carrée ou rectangulaire constituée par des éléments démontables dont une plaque de base ( 1), des barres permettant de constituer des lits de rigidification ( 3) et ( 4) parallèles à la plaque de base, des accessoires de liaison ( 7) et des 10 pièces de faîtage ( 10). Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque lot de barres est constitué par des barres croisées placées sur deux niveaux différents dont les liaisons ( 7) assurent le serrage de rigidité et le respect de l'entr'axe entre alvéoles indépendamment des tolérances de 15 fabrication et des défauts de ces alvéoles. Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que les liaisons entre la structure et les alvéoles sont assurées par le serrage des barres sur des barrettes ( 6) liées aux parois internes des alvéoles et dont les faces d'appui définissent des plans perpendiculaires à l'axe 20 longitudinal de ces alvéoles. 4 _ Dispositif selon les revendications 1-2-3 caractérisé en ce que pour des rateliers compacts la structure est constituée par une plaque de base et deux lits de barres ( 3) et ( 4) placés en partie basse et en partie haute des alvéoles. 5 _ Dispositif selon revendications 1-2-3-4 caractérisé en ce que les barres dans un plan perpendiculaire à l'axe d'un alvéole ont une épaisseur correspondant à l'épaisseur minimale de la lame d'eau imposée par les problèmes de criticité. 6 Dispositif selon revendications 1-2-3 caractérisé en ce que le nombre 30 de lits de barres peut être unitaire ou supérieur & deux suivant le nombre et les caractéristiques des alvéoles. 7 Dispositif selon revendication 1 caractérisé en ce que les parties supérieures rabattues des alvéoles adjacents sont coiffées par des pièces de faîtage ( 10) destinées à assurer le guidage des éléments combustibles, les 35 dites pièces restant interchangeables en cas de détériorations accidentelles Dispositif selon revendications 1-2-3 caractérisé en ce que la conception définie est applicable pour l'assemblage rigide de pièces spécifiques contigues autres que des alvéoles.