Brevet FR2627891A1 — publié le 19890901

Poussoir pour magasin d'éléments combustibles irradiés. L'invention concerne un dispositif pour le déplacement d'un combustible irradié dans un magasin, appelé poussoir. Dans les installations de retraitement des combustibles irradiés, les éléments combustibles issus des réacteurs sont stockés en piscine, coupés dans des cisailles et les morceaux obtenus sont envoyés en dissolution. Un élément combustible comprend deux pièces métalliques appelées embouts qui emprisonnent les extrémités des crayons, ceux-ci contiennent le combustible mais en sont dépourvus sur une petite longueur à leurs extrémités. La longueur et la section de l'élément est variable, elle * dépend du type de réacteur d'o provient l'élément. Sur les centrales PWR (à eau pressurisée), les éléments ont des sections de l'ordre de 270 mm2, sur les BWR (à eau bouillante), de l'ordre de mm2; les BWR sont un peu plus courts que les PWR. L'élément sorti de la piscine de stockage est placé dans un magasin adaptable au dispositif de cisaillage. Le magasin a généralement une section rectangulaire ou carrée (adaptée à la forme de l'élément); il est formé de parois métalliques non mobiles. Le déplacement de l'élément dans le magasin (avancée ou recul) est obtenu au moyen d'un poussoir combiné à un dispositif dit d'entraînement. Le poussoir agit sur un embout dit de tête de l'élément. Ce poussoir permet de faire avancer l'élément vers la lame de la cisaille, et s'il est muni d'un grappin, de le faire reculer. Le dispositif d'entraînement donne la force de poussée (ou de recul) appliquée au poussoir, c'est par exemple un vérin, une chaîne pousseuse.. Les dimensions du magasin ont des conséquences sur la disposition et les dimensions des serre-flancs notamment qui sont placés à l'extrémité libre du magasin, et qui compriment l'élément à cisailler. Par conséquent, lorsqu'on veut passer d'un type d'élément à un autre, les serre-flancs et autres pièces de la cisaille concernées doivent être préalablement remplacés. Cette opération a lieu à distance (la radioactivité régnante interdisant l'accès à l'homme) et au moyen d'un pont de levage manutentionnant une poutre sur laquelle sont fixées les pièces à changer. Lorsqu'on passe d'éléments de grandes dimensions (PWR) à des éléments de plus petites dimensions (BWR), on pourrait envisager de conserver le même magasin, pour éviter les opérations ci-dessus décrites. Mais dans ce cas là des problèmes se posent pour les coupes en bout d'élément. Cet état de la technique est illustré par les figures 1 et 2. Les figures 1 et 2 représentent la fin de coupe sur un élément BWR dans un magasin pour éléments PWR non muni du dispositif selon l'invention. Les figures 3 à 8 montrent le dispositif selon l'invention. Selon la figure i (vue en élévation) l'élément combustible de petite dimension (BWR) i avec son embout 2 et ses crayons 3 est disposé dans un magasin 4 dont les dimensions correspondent à celle des éléments de plus grande dimension. Le poussoir 5 formé de parois métalliques, a sensiblement la section et la profondeur d'un embout d'élément PWR. Il peut ainsi emprisonner l'embout de l'élément PWR, mais il ne maintient pas l'embout de l'élément BWR plus petit. Sur les représentations figures 1 et 2, on a placé des inserts dans le poussoir de façon à maintenir fixement l'embout de tête 2 et assurer une poussée contrôlée sous l'action d'une chaîne pousseuse 10. Pour être coupé, l'élément est placé horizontalement, il s'appuie sur la partie basse 6 du magasin (figure 1 en élévation) et sur la paroi 7 du magasin correspondant à la contre-lame (figure 2 en vue de dessus). Cette paroi 7 est celle située à l'opposé de l'action des serre-flancs 8 et 9. Pour la coupe le serre-flanc principal 9 comprime les crayons de façon à les rendre jointifs, le serre-flanc auxiliaire 8 par son action permet de maintenir régulière leur courbure. Lorsqu'on arrive en bout de coupe, le serre-flanc auxiliaire 8 doit être retiré de façon à permettre la coupe des crayons à proximité de l'embout, à titre indicatif il reste environ 500 mm de crayon. Le recul de ce serre-flanc 8 laisse entre le poussoir 5 et ledit serreflanc un creux dans lequel peuvent venir se bloquer et casser les crayons encore en place qui ont été soumis à des actions de déformation lors de la coupe de l'élément. Ce phénomène est illustré figure 2. De plus, comme il est montré figure 1, l'expansion verticale des crayons étant libre (la section du magasin est plus importante que celle de l'élément et les serre-flancs compriment des crayons selon la direction horizontale), la rupture des crayons au niveau de l'embout 2 est favorisée. Lors de l'ouverture du serre-flanc 9 nécessaire pour l'avancée de l'élément, les crayons libres 11 peuvent basculer et obturer la goulotte alimentant le dissolveur (non représentée). Pour éviter ces inconvénients, l'invention objet de la présente demande propose un poussoir agissant sur l'embout d'un élément combustible pour le déplacer dans un magasin horizontal vers un dispositif de coupe qui comprend un serre-flanc auxiliaire, un serre-flanc principal et une lame de coupe coopérant avec une contre-lame, ledit poussoir comprenant un corps dont la plus grande section est sensiblement égale à celle du magasin et un moyen d'entraînement dudit corps, caractérisé en ce qu'il comporte: - dans ledit corps, une cavité de section sensiblement égale à celle de l'embout, ouverte sur la paroi basse du magasin, sur sa paroi latérale correspondant à la contre-lame et sur la face frontale du corps, - un évidement ouvert sur la paroi du magasin correspondant aux serreflancs et sur la face frontale, dans lequel peut venir se loger le serreflanc auxiliaire, - un flanc étant ainsi délimité dans le corps du poussoir entre l'évidement et la cavité, de façon à ce que lorsque la force de 4. poussée exercée sur l'élément par le serre-flanc est supprimée, ledit flanc coopère avec la surface de poussée dudit serreflanc pour maintenir latéralement l'élément, - une palette mobile disposée dans le fond de la cavité, en contact avec l'embout et, actionnée par un moyen d'entraînement, déplace l'élément lorsque la face frontale du flanc arrive au niveau du serre-flanc principal, le moyen de verrouillage entre le moyen d'entraînement avec la palette et le corps du pressoir étant alors libéré. Le dispositif selon l'invention sera décrit en détail en référence aux figures 3 à S. La figure 3 représente une vue perspective du dispostif selon l'invention, hormis le dispositif de verrouillage et le magasin. Les figures 4 à S (vues de dessus) montrent également le dispositif et sa mise en oeuvre. Selon la figure 3, le corps du poussoir 12 est constitué par une pièce métallique oarallélépipédique de section légèrement inférieure à celle du magasin 13 (représenté figure 4)(juste ce qui est suffisant-pour assurer le glissement). On aménage dans cette pièce deux évidements. L'un ouvert sur une grande arête 14 de la pièce, dans le sens de la longueur (dimension parallèle à l'axe longitudinal) mais pas sur toute la longueur, constitue la cavité 15. Cet évidement présente une section sensiblement égale à celle de l'embout 2 de façon à ce que l'élément à couper puisse glisser. Ladite cavité a un fond 16 et elle est ouverte sur la face frontale 17ode la pièce métallique (dont la section est sensiblement égale à celle du magasin à ce stage de l'usinage). L'autre évidement 18 est aménagé sur l'arête perpendiculaire et opposée à l'arête 14 et attenante à la surface frontale 17, l'évidement est découpé sur toute la hauteur de la pièce (soit toute l'arête, le serre-flanc auxiliaire ayant une hauteur pratiquement égale à celle du magasin) et sur une longueur (dimension selon l'axe longitudinal) au moins égale à la longueur du serre-flanc auxiliaire 8. Dans cet évidement 18 vient se loger le serre-flanc 8 pour le bout de coupe. Il est ainsi délimité un flanc 28 dans le corps 12 du poussoir, qui présente une face frontale 17, une face au contact de la paroi basse du magasin et ses faces latérales étant celles des évidements. Au fond 16de la cavité 15, une palette mobile 19 est disposée qui peut être munie d'un grappin. Son système d'entraînement 20 est constitué selon la figure 3 par une chaîne pousseuse 21 prolongée d'un piston télescopique 22, ce système peut être écalement un vérin, un système vis-écrou ou autre moyen. Selon le mode de réalisation représenté, le système d'entraînement 20 de la palette est aussi celui du poussoir. Cette disposition avantageuse n'est pas nécessaire, un autre moyen d'entraînement du poussoir peut être prévu en plus. Par exemple, chacun des moyens d'entraînement du poussoir et de la palette peut être un vérin. Un moyen de verrouillage 27 (dont un mode de réalisation est représenté figure 4) solidarise le moyen d'entraînement 20 avec la palette 19 au corps du poussoir 12. Le verrouillage peut être monté entre le moyen d'entraînement 20 et le corps du poussoir (figures 4 à 8) ou entre la palette et le corps du poussoir (non représenté). Lorsque le verrouillage est en place, tout le poussoir est déplacé. Lorsqu'il est libéré, le moyen d'entraînement 20 seul agit sur la palette 19 pour déplacer l'élément, le corps du poussoir restant en place. La mise en oeuvre du dispositif sera décrite à partir des figures 4 à 8. Le magasin 13 dont on voit en vue de dessus les parois latérales 23 et 24 est, lorsqu'il est en place pour les opérations de coupe, en appui sur le bâti 25 de la cisaille. Ce bâti porte la contre-lame contre laquelle le serre-flanc principal 9 comprime les crayons 3, la face 26 de la contrelame coopère avec la lame de coupe placée à proximité immédiate du serreflanc 9. Le serre-flanc auxiliaire 8 est placé à proximité immédiate de l'ouverture du magasin. Le poussoir 12 est disposé dans le magasin de façon à ce que l'évidement 18 soit en vis-à-vis de la paroi latérale 24 du magasin correspondant aux serre-flancs. Ainsi la cavité 15 a une ouverture sur la paroi basse du magasin et sur sa paroi latérale 23 correspondant à la contre-lame. La coupe se déroule de la façon suivante. L'élément 1 étant dans le magasin disposé horizontalement pour la coupe et l'embout 2 étant au contact de la palette 19, l'élément est avancé de la longueur de coupe souhaitée ("pas de coupe") par le moyen d'entraînement 20 unique qui agit sur la totalité du poussoir, le verrouillage étant en place entre le corps du poussoir et le moyen d'entraînement. Entre chaque avancée de l'élément, les serre-flancs 8 et 9 sont légèrement desserrés puis resserrés pour la coupe. Lorsque l'extrémité 17 de la cavité 15 arrive à proximité du serre-flanc 8 (phase dite de précoupe), une commande automatique (basée sur mesure de distance ou/et la présence d'un repère etc..) déclenche le recul du serre- flanc auxiliaire 8, recul d'une valeur juste suffisante pour permettre le passage du flanc 28 du poussoir et assurer ainsi un plan pratiquement continu pour le maintien de l'élément pendant le recul du serre-flanc principal 9 lors de l'avance d'un pas de coupe (figure 5). Tout se passe alors pratiquement comme si la coupe se déroulait dans un magasin BWR (adapté à l'élément de plus faible section). L'élément reste maintenu du côté des serre-flancs pendant la phase de précoupe et pendant le bout de coupe. On a intérêt à ce que le flanc 28 ait une faible largeur de façon à ce que le creux qui existe entre ledit flanc et le serre-flanc (figure 5) soit.réduit. Il suffit de pratiquer l'évidement 18 sur une plus grande largeur, La face frontale 17 du poussoir venant pratiquement au contact du serre-flanc principal 9 (figure 6), remplace la surface du serre-flanc 8, assurant ainsi une surface plane continue. La libération de verrouillage 27 disposé entre le moyen d'entraînement 20 et le corps du poussoir 12 est alors commandé (figure 6). Le poussoir 12 demeurant en place, le moyen d'entraînement 20 agit alors uniquement sur la palette 19 pour faire avancer l'élément et terminer la coupe. Dans le mode de réalisation présenté sur ces figures, le moyen de verrouillage 27 est constitué par une tige 29 mobile horizontale qui traverse le corps du poussoir sur une partie de sa longueur. L'une de ses extrémités 30 débouche dans la cavité 18, l'autre extrémité 31 est terminée par une surface inclinée. Lorsque l'extrémité 30 vient en appui sur le serre-flanc 8, la tige 29 est repousée. La surface inclinée joue alors un rôle de came sur un galet solidaire d'une tige 32 montée avec un ressort et qui est perpendiculaire à la tige 29, cette tige 32 vient s'emboîter à son extrémité libre dans un alésage 33 du moyen d'entraînement 20. La tige 29 reculant, la tige 32 descend, libérant alors son extrémité de l'alésage. Le moyen d'entraînement 20 peut alors avancer librement. D'autres moyens de verrouillage peuvent évidemment convenir. La dernière coupe étant réalisée (figure 8), la palette de poussée poursuit sa course et éjecte l'embout 2. Lors de son recul, la palette 19 reprend sa position sans le corps du poussoir o son moyen d'entraînement 20 vient se verrouiller. REVENDICATIONS 1. Poussoir agissant sur l'embout (2) d'un élément combustible (1) pour le déplacer dans un magasin (13) horizontal vers un dispositif de coupe comprenant un serre-flanc auxiliaire (8), un serre-flanc principal (9), une lame de coupe coopérant avec une contre-lame (26), ledit poussoir comprenant un corps (12) dont la plus grande section est sensiblement égale à celle du magasin et un moyen d'entraînement pour le déplacer, ledit poussoir étant caractérisé en ce qu'il comporte: - dans ledit corps (12), une cavité (15) de section sensiblement égale à celle de l'emoout (2), ouverte sur la paroi basse du magasin, sur sa paroi latérale (23) correspondant à la contre-lame et sur la face frontale (17) du corps, - un évidement (18) ouvert sur la paroi (24) au magasin correspondant aux serre-flancs et sur la face frontale (17) dans lequel peut venir se loger le serre-flanc auxiliaire (8), - un flanc (28) étant ainsi délimité dans le corps (12) du poussoir entre l'évidement (18) et la cavité (15), de façon à ce que lorsque la force de poussée exercée sur l'élément par le serre-flanc (8) est supprimée, ledit flanc coopère avec la surface de poussée dudit serre-flanc pour maintenir latéralement l'élément, - une palette mobile (19) disposée dans le fond de la cavité (15),en contact avec l'embout (2) et actionnée par un moyen d'entraînement (20) déplace l'élément lorsque la face frontale (17) du flanc (28) arrive au niveau du serre-flanc (9), le moyen de verrouillage (27) entre le moyen d'entraînement (20) avec la palette (19) et le corps du poussoir étant alors libéré. 2. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (27) est constitué par une tige (29) mobile dans le corps du poussoir qui, venant en appui sur le serre-flanc auxiliaire (8) libère une seconde tige (32) bloquée dans le moyen d'entraînement (20).