Brevet FR2659480A1 — publié le 19910913

Assemblage combustible de réacteur nucléaire La présente invention est relative à un assemblage combustible de réacteur nucléaire ayant une plaque supérieure de fixation amovible de manière à rendre possible le renou- vellement de l'assemblage combustible. Un assemblage combustible d'un agencement connu comprend plusieurs crayons combustibles et tubes-guides pour des barres de commande ou disposées sous la forme de tubes d'eau seulement dans certains réacteurs nucléaires spéciaux, les crayons combustibles et les tubes-guides étant maintenus en une position mutuelle déterminée à l'avance au moyen de grilles d'entretoisement placées le long de l'assemblage combustible La plaque supérieure de fixation et la plaque inférieure de fixation aux extrémités de l'assemblage combus- tible sont fixées aux tubes-guides des barres de commande, ces tubes-guides s'étendant quelque peu au-dessus et en- dessous des extrémités des crayons combustibles Dans cet assemblage combustible connu, les tubes-guides sont munis en haut d'un manchon supérieur qui s'adapte dans un trou corres- pondant ménagé dans la plaque supérieure de fixation Une encoche périphérique est ménagée dans le trou et un renfle- ment autour de la partie supérieure du manchon supérieur s'adapte dans cette encoche Le manchon supérieur est muni d'une fente axiale s'étendant de son extrémité supérieure à travers le renflement et en un matériau élastique La fente permet de comprimer l'extrémité supérieure du manchon supérieur, de sorte que le manchon supérieur puisse être déplacé dans le trou de la plaque supérieure de fixation jusqu'à une position dans laquelle le renflement tombe dans l'encoche, l'extrémité pouvant ensuite revenir Pour assurer le verrouillage entre le manchon supérieur et la plaque supérieure de fixation, un manchon de verrouillage est inséré dans le manchon supérieur, ce manchon de verrouillage empêchant le renflement de quitter l'encoche Un inconvénient de cet agencement est qu'il faut effectuer un usinage plutôt coûteux de la plaque supérieure de fixation, par exemple un fraisage des encoches dans les trous En outre, quand on montre la plaque supérieure de fixation, tous les manchons supérieurs doivent être comprimés plus ou moins simultanément afin que la plaque supérieure de fixation s'adapte sur le manchon supérieur Ce montage peut donc poser bien des problèmes. L'invention pallie les inconvénients mentionnés ci- dessus Comme d'habitude, l'assemblage combustible comprend un certain nombre de crayons combustibles parallèles qui sont retenus au moyen de grilles d'entretoisement disposées le long des crayons combustibles ainsi que des tubes-guides pour des barres de commande ou disposés seulement en tant que tubes d'eau dans certains réacteurs nucléaires spéciaux Ces tubes-guides sont disposés entre les crayons combustibles et sont fixés aux grilles d'entretoisement Les tubes-guides et les crayons combustibles associés sont fixés entre une plaque supérieure de fixation et une plaque inférieure de fixation. La plaque supérieure de fixation est munie d'un trou traver- sant pour la liaison d'un manchon supérieur réuni à l'extrémité supérieure des tubes-guides. Suivant l'invention, il est prévu, à l'intérieur du manchon supérieur, un premier élément de verrouillage destiné à coopérer avec un second élément de verrouillage prévu sur un manchon de guidage, qui peut être inséré par le trou de la plaque supérieure de fixation, ce trou correspondant au manchon supérieur. Grâce à l'invention, on évite tout usinage supplé- mentaire de la plaque supérieure de fixation, puisque mainte- nant le second élément de verrouillage est disposé dans un manchon de guidage indépendant En outre, la fixation des manchons supérieurs des tubes-guides peut avoir lieu indivi- duellement puisque les manchons de guidage sont insérés un par un dans les trous de la plaque supérieure de fixation. Un perfectionnement de l'invention consiste à prévoir, autour des trous, des sièges pour les manchons supé- rieurs, sièges dans lesquels les manchons supérieurs peuvent être guidés et fixés facilement un par un à la plaque supé- rieure de fixation au moyen des manchons de guidage. De préférence: les éléments de verrouillage sont interverrouil- lés en la position reliée au moyen d'un manchon de verrouil- lage, qui peut être inséré dans le manchon de guidage. Les extrémités des trous ménagés dans la plaque supérieure de fixation, qui font face aux tubes-guides, sont élargies le long d'une partie de la longueur des trous jusqu'à un diamètre correspondant au diamètre extérieur du manchon supérieur pour former un siège pour le manchon supérieur. Le premier élément de verrouillage du manchon supérieur consiste en une encoche intérieure s'étendant sur toute la périphérie du manchon supérieur. Au moins l'extrémité du manchon de guidage, qui est en face du manchon supérieur, est munie d'une fente s'étendant axialement et coupant le second élément de verrouillage, lequel consiste en un renflement extérieur s'adaptant dans l'encoche du manchon supérieur, cette fente étant destinée à permettre la compression du manchon de guidage jusqu'à un diamètre qui permet l'insertion du renfle- ment dans l'encoche du premier élément de verrouillage. Le manchon de guidage est muni d'un rebord reposant sur la partie supérieure de la plaque supérieure de fixation. Le manchon de verrouillage est muni d'un renfle- ment qui s'adapte à l'indentation formée à l'intérieur du manchon de guidage à l'arrière de son renflement extérieur ou en-dessous de l'extrémité du manchon de guidage. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 représente schématiquement un assem- blage combustible; la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail 6 de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe transversale de la partie supérieure d'un manchon supérieur, la figure 4 d'un manchon supérieur et la figure 5 d'un manchon associé de verrouillage; et la figure 6 représente une variante du manchon de guidage. A la figure 1, 1 désigne l'assemblage combustible qui est composé d'un grand nombre de crayons combustibles de grande longueur retenus par des grilles d'entretoisement 2. Entre les crayons combustibles 1 sont prévus des tubes-guides 3 qui sont également maintenus en des positions déterminées à l'avance par les grilles d'entretoisement 2 Les tubes-guides 3 qui sont quelque peu plus longs que les crayons combus- tibles 1 et qui s'étendent quelque peu au-dessus et en- dessous des extrémités des crayons combustibles sont fixés à la plaque supérieure de fixation 4 et à la plaque inférieure de fixation 5 La partie 6, qui représente la partie supérieure de la fixation d'un tube- guide 3 à la plaque supérieure de fixation 4, est représentée à plus grande échelle à la figure 2. A la figure 2, l'extrémité supérieure du tube-guide 3 est réunie à un manchon supérieur 7 au moyen d'un certain nombre de renflements L'extrémité supérieure 8 du manchon supérieur 7 est quelque peu renforcée et à l'intérieur de cette partie est ménagée une encoche 9 périphérique Ceci correspond au premier élément de verrouillage mentionné précédemment Un trou 10 est ménagé dans la plaque supérieure de fixation 4 Un manchon de guidage 11 muni d'un rebord 12 est inséré par le haut dans ce trou Ce manchon de guidage il est muni d'un renflement 13 entourant le manchon 11, ce renflement 13 constituant le second élément de verrouillage mentionné Le renflement 13 est destiné à s'adapter dans l'encoche 9 Le manchon de guidage 11 est également muni d'une fente 14 (voir figure 4) Un manchon de verrouillage 15 est inséré dans le manchon de guidage 11 En outre un siège 16 pour le manchon supérieur 7 est alésé dans la plaque supérieure de fixation 4 A la figure 6, le renflement 13 du manchon de guidage est occupé. La figure 3 représente la partie supérieure 8 du manchon supérieur 7 ayant l'encoche 9 La figure 4 représente le manchon de guidage avec la fente 14 et la figure 5 le manchon de verrouillage 15. On effectue le montage de manière que la plaque supérieure de fixation 4 soit placée sur les tubes-guides 3, de sorte que les extrémités supérieures 8 des manchons supé- rieurs 7 soient guidées dans les sièges 16 Puis on presse vers le bas un manchon de guidage il dans le trou 9, le manchon de guidage, en raison de la fente 14, se déformant de sorte qu'il pénètre dans le trou en dépit du renflement 13. Il y est pressé jusqu'à ce que le renflement tombe dans l'encoche 9, le manchon de guidage il et le manchon supérieur 7 étant ainsi verrouillés l'un à l'autre La longueur du manchon de guidage 11 est ensuite adaptée de façon qu'à l'instant même o le renflement 13 tombe dans l'encoche 9, le rebord 12 vienne contre la partie supérieure de la plaque supérieure de fixation 4 De cette façon, on obtient un verrouillage stable de la plaque supérieure de fixation 4 aux tubes-guides 3 Pour empêcher le renflement 13 d'être tiré hors de l'encoche 9, un manchon de verrouillage 15 est ensuite inséré dans le manchon de guidage 11 De cette façon, le premier élément de verrouillage, l'encoche 9 est verrouil- lée au second élément de verrouillage, le renflement 13 Pour être sûr que le manchon de verrouillage 15 ne se détache pas non plus, on peut le fixer par un renflement (non représenté) au-dessus du renflement 13 ou endessous du manchon il dans les cas o le renflement 13 de la figure 6 ne joue pas son rôle. Il serait évidemment possible d'avoir d'autres formes d'éléments de verrouillage entre le manchon supérieur et le manchon de guidage, telles que par exemple des formes différentes de crochets élastiques ou analogues. Quand on doit enlever la plaque supérieure de fixation, on enlève d'abord les manchons de verrouillage 15, puis les manchons de guidage 11 Ensuite, la plaque supérieure de fixation 4 repose d'une manière absolument libre sur les manchons supérieurs 7 des tubes-guides 3. REVENDICATIONS 1 Assemblage combustible de réacteur nucléaire comprenant un certain nombre de crayons combustibles ( 1) parallèles, qui sont retenus au moyen de grilles d'entretoisement ( 2) disposées le long des crayons combustibles ( 1) ainsi que des tubes-guides ( 3) disposés entre les crayons combustibles ( 1), ces tubes-guides ( 3) étant fixés aux grilles d'entretoisement ( 2), une plaque supérieure de fixation ( 4) et une plaque inférieure de fixation entre lesquelles sont fixés les tubesguides ( 3) avec des crayons combustibles ( 1) associés, la plaque supérieure de fixation ( 4) étant munie d'un trou traversant ( 10) de liaison à un manchon supérieur ( 7) réuni à l'extrémité du tube-guide ( 3) respectif, caractérisé en ce qu'à l'intérieur du manchon supérieur ( 7), est prévu un premier élément de verrouillage destiné à coopérer avec un second élément de verrouillage prévu sur un manchon de guidage ( 11), qui peut être inséré par le trou ( 10) de la plaque supérieure de fixation ( 4), qui correspond au manchon supérieur ( 7). 2 Assemblage combustible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de verrouillage sont interverrouillés en la position reliée au moyen d'un manchon de verrouillage ( 15), qui peut être inséré dans le manchon de guidage ( 11). 3 Assemblage combustible selon la revendication 1,caractérisé en ce que les extrémités des trous ménagés dans la plaque supérieure de fixation ( 4), qui font face aux tubes-guides ( 3), sont élargies le long d'une partie de la longueur des trous ( 10) jusqu'à un diamètre correspondant au diamètre extérieur du manchon supérieur ( 7) pour former un siège ( 16) pour le manchon supérieur ( 7). 4 Assemblage combustible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément de verrouillage du manchon supérieur ( 7) consiste en une encoche intérieure ( 9) s'étendant sur toute la périphérie du manchon supérieur ( 7). Assemblage combustible suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'extrémité du manchon de guidage ( 11), qui est en face du manchon supérieur ( 7), est munie d'une fente ( 14) s'étendant axialement et coupant le second élément de verrouillage, lequel consiste en un renfle- ment extérieur ( 13) s'adaptant dans l'encoche ( 9) du manchon supérieur ( 7), cette fente ( 14) étant destinée à permettre la compression du manchon de guidage ( 11) jusqu'à un diamètre qui permet l'insertion du renflement ( 13) dans l'encoche ( 9) du premier élément de verrouillage. 6 Assemblage combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon de guidage ( 11) est muni d'un rebord ( 12) reposant sur la partie supérieure de la plaque supérieure de fixation ( 4). 7 Assemblage combustible selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon de verrouillage ( 15) est muni d'un renflement qui s'adapte à l'indentation formée à l'intérieur du manchon de guidage ( 11) à l'arrière de son renflement extérieur ( 13) ou en-dessous de l'extrémité du manchon de guidage.