Brevet FR2625596A1 — publié le 19890707

ASSEMBLAGE DE REACTEUR NUCLEAIRE COMPRENANT UNE LIAISON MECANIQUE DU PIED ET DU TUBE HEXAGONAL DESCRIPTION La presente invention concerne un assemblage de réacteur nucléaire comprenant une Liaison mécanique du pied et du tube hexagonal. Les assemblages combustibles fissiles et/ou fertiles de reacteurs nucléaires, notamment de réacteurs à neutrons rapides, sont généralement constitués d'un tube de section hexagonale surmonté d'une pièce de section massive en acier ayant un rôle de protection neutronique et d'un pied fixé à la partie inférieure du tube hexagonal. Le pied proprement dit est lui-même constitué d'une pièce d'appui qui vient prendre appui sur le sommier du coeur du réacteur et d'un tube de pied qui prolonge la partie inférieure de la pièce d'appui pour permettre l'entrée d'un fluide de refroidissement tel que Le sodium liquide. Un faisceau d'aiguilles fissiles et/ou fertiles est logé à L'intérieur du tube hexagonal. Il repose généralement sur une grille d'accrochage fixée à la pièce d'appui par un moyen mécanique tel que des vis. On a représenté sur la figure 1 une partie d'un assemblage de réacteur nucléaire qui montre la liaison entre le tube hexagonal et la pièce massive. La demi-vue de gauche représente une demi-coupe sur plat OA et la demi-vue de droite une demi-coupe sur angle OB comme indiqué sur la figure la. Comme on peut Le constater, le tube hexagonal 2 est assemblé au pied 4 de l'assemblage par un cordon de soudure 6. Cependant, ce tube est réalisé en un matériau, éventuellement un acier du type nartensitique, qu; pose des problèmes aigus de soudabilité. En outre, le tube est une piece mince tandis que la pièce d'appui 4a du pied 4 est une pièce massive. Les problèmes de soudage sont donc rendus encore plus critiques par cette différence. La présente invention a précisément pour objet un assemblage combustible comportant une liaison sans soudure entre le tube hexagonal 2 et le pied 4. Cet objet est atteint par l'utilisation d'une liaison mécanique sans soudure. Plus précisément une partie, conique/cylindrique ou conique seulement, ou spherique est formée à une extrémité inférieure du tube de section hexagonale et une partie rétreinte complémentaire mâle est formée sur la pièce d'appui, ladite partie rétreinte du tube de section hexagonale étant montée sur La partie rétreinte complémentaire de la pièce d'appui, une bague de serrage étant montée sur la partie rétreinte du tube hexagonal et un écrou de blocage étant prévu pour bloquer la bague de serrage sur la partie rétreinte du tube de section hexagonale. Grâce à ces caractéristiques, on assure une bonne tenue mécanique du pied de l'assemblage en raison de la longueur de l'encastrement. La forme des pièces et le serrage par un écrou bloqué-permettent d'assurer l'absence de jeux même en fin de vie de l'assemblage. Une bonne étanchéité est assurée compte tenu de la Longueur de l'emmanchement. En outre, les profils intérieur et extérieur de l'assemblage sont identiques à ceux des assemblages de l'art antérieur. Ils sont par conséquent interchangeables avec ces derniers et peuvent être montés sans adaptation dans le coeur d'un réacteur nucléaire. Le démantèlement de l'assemblage est très simple. IL suffit de meuler Les points de soudure, de dévisser écrou de serrage puis d'extraire la bague de serrage montée sur la partie rétreinte du tube hexagonal. Cette bague de serrage, ainsi que le pied, pourront être réutilisés dans un autre assemblage. D'autres caractéristiques et avantages de L'invention apparaStront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif, en référence aux figures annexées sur Lesquelles - les figures 1 et la, déjà décrites, représentent respectivement une vue en coupe longitudinale et une vue en section transversale d'un assemblage de réacteur nucléaire comprenant une liaison soudée de l'art antérieur, - la figure 2 est une vue en perspective représentant une Liaison mécanique sans soudure conforme à l'invention. On a représenté sur la figure 2 un mode de réalisation de l'invention. A l'intérieur du tube hexagonal 2 est monté un faisceau d'aiguilles 10. Ces aiguilles 10 sont fixées par leur extrémité inférieure sur des rails 12 disposés parallèlement les uns aux autres, ces rails étant fixés dans des encoches telles que 14 de peignes 16. Les peignes 16 reposent sur une pièce de manutention 18 qui est logée dans une partie conique de la pièce d'appui 4a. La pièce de manutention est maintenue sur la pièce d'appui 4a par une serie de vis telles que 20. Selon l'invention, la pièce d'appui 4a faisant partie du pied 4 comporte une zone extérieure conique 22 de section cylindrique. Le tube 2 comporte, à sa partie inférieure, une partie conique 2a complémentaire de la surface mâle 22. La partie conique 2a du tube hexabonal 2 est montée sur le cône mâle 22 de la pièce d'appui 4a, puis une bague de serrage 24 qui présente une partie conique 24a adaptée à celle de la partie 2a est montez de manière à la bloquer sur la pièce d'appui. Un écrou 26 est ensuite vissé sur un filetage formé dans la pièce d'appui 4a. Après serrage, l'écrou 24 peut être bloqué par des points de soudure. Ainsi, le tube hexagonal dont La partie inférieure est formée dans une géométrie cylindro-conique, est bloqué mécaniquement entre une partie mâle usinée sur le pied et une partie femeLLe qui porte éventuelLement les cames. La partie conique 2a du tube hexagonal peut etre obtenue par tout procédé à La portée de l'homme de l'art, notamment par déformation à chaud ou à froid par effet mécanique, étectro-mécanique (magnéto-formage) ou chimique (explosifs). Des fentes longitudinales formées dans le tube hexagonal au niveau de chacun des- six sommets de la section hexagonale peuvent éventueLlement permettre de faciliter la déformation du tube. Des traitements thermiques appropriés permettent de rendre à la partie déformée ses propriétés structurelles et mécaniques d'origine. Dans le cas où l'on a recours aux fentes Longitudinales mentionnées ci-dessus, un cordon de soudure non pénétrant permet d'améliorer L'étanchéité du tube hexagonal. Ce cordon ne jouant aucun rôle dans la tenue mécanique de l'assemblage, il n'est pas nécessaire que le cordon de soudure soit conforme à des spécifications quelconques. Grâce à cette réalisation, la longueur de l'encastrement du tube hexagonal dans le pied permet d'assurer une bonne résistance de l'ensemble aux séismes et aux contraintes thérmiques. Les dilatations differentielles sont réduites au minimum et le blocage du pied de l'assemblage sur le tube hexagonal s'améliore même à chaud, c'est-à-dire lorsque l'assemblage est en fonctionnement dans le coeur du réacteur. En effet, en l'absence de gradients thermiques, La distance entre le pied et le manchon reste constante, étant donné que ces pièces sont réalisées en un matériau de même nature. La dilatation du tube hexagonal le bloque donc davantage. REVENDICATIONS 1. Assemblage de réacteur nucléaire comprenant un tube hexagonal (2) et un pied (4) constitué d'une pièce d'appui comportant une zone de section extérieure hexagonale et un tube cylindrique (4b) prolongeant la pièce d'appui, et un faisceau d'aiguilles (10) logé à l'intérieur du tube hexagonal (2), caracterise en ce que le pied (4) et le tube hexagonal (2) sont assembles par une liai son mécanique ne comportant pas de soudure. 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie conique/cylindrique ou conique seule, ou sphérique (22) formée à une extrémité inférieure du tube de section hexagonale, une partie retreinte mâle complémentaire formée sur ladite pièce d'appui, la partie rétreinte du tube de section hexagonale étant montée sur la partie rétreinte complémentaire de la pièce d'appui, une bague de serrage montée sur la partie rétreinte du tube de section hexagonale et un écrou de blocage pour bloquer la bague de serrage sur la partie rétreinte du tube de section hexagonale.