Brevet FR3050065A1 — publié le 20171013

DISPOSITIF D'INSPECTION VISUELLE DE PASTILLE DE COMBUSTIBLE POUR LA FABRICATION D'UNE BARRE DE COMBUSTIBLE NUCLEAIRE ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'inspection visuelle de pastille de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire et, plus particulièrement, un dispositif d'inspection visuelle de pastille de combustible pour fabriquer une barre de combustible nucléaire qui améliore la commodité de l'inspection visuelle d'une pluralité de pastilles en tournant simultanément ladite pastille. Description de la technique antérieure Un réacteur nucléaire est un équipement pour produire de l'électricité à partir d'énergie thermique qui est produite par fission nucléaire en contrôlant artificiellement une réaction en chaîne de fission de matériaux fissiles. En général, un réacteur électrique à eau légère utilise de l'uranium enrichi contenant 2-5 % uranium-235 et produit une pastille de combustible nucléaire cylindrique pesant environ 5 g à partir de l'uranium pour réaliser un combustible nucléaire pour un réacteur nucléaire. La pastille formée est séchée dans un four de séchage, elle est placée dans un tube de gainage réalisé 3050065 2 en un alliage spécial ayant une bonne résistance à la corrosion, et est ensuite transformée en une barre de combustible nucléaire. Des barres de combustible nucléaire fabriquées par ce procédé sont regroupées dans un ensemble 5 de combustible, chargées dans le coeur d'un réacteur nucléaire, puis brûlées par une réaction nucléaire. En fonction des types de combustible nucléaire, des pastilles sont fabriquées sous une forme cylindrique ayant un diamètre d'environ 8 cm et une longueur d'environ 10 10 cm, donc environ quatre cents pastilles sont placées dans une barre de combustible nucléaire. En outre, puisqu'un ensemble de combustible est composé d'environ quelques centaines de barres de combustible nucléaire, il est nécessaire d'avoir un 15 procédé de fabrication de barres de combustible nucléaire en plaçant des dizaines de centaines de pastilles dans un tube de gainage afin de fabriquer un ensemble de combustible. Toutefois, les pastilles peuvent avoir des longueurs 20 différentes dans le procédé de fabrication et les tubes de gainage sont également plus longs que les pastilles unitaires, donc le nombre de pastilles qui sont placées dans les tubes de gainage est modifié du fait de l'accumulation de pastilles de différentes de longueur. 25 Par conséquent, les différences de longueur obtenues dans le processus de fabrication de pastilles rend plus difficile la conception d'un processus automatisé pour la 3050065 3 mise en place automatique de pastilles dans les tubes de gainage. Afin d'éviter ce problème, un procédé consistant à permettre à un travailleur de vérifier visuellement en 5 personne des pastilles de sorte que les pastilles satisfaisantes puissent être placées dans des tubes de gainage en fonction de leur taille, a été proposé. En effet, comme montré sur la figure 1, une pluralité de pastilles 2 est disposée sur un plateau 3 10 ayant des sections 1 divisées par une pluralité de séparateurs, puis un travailleur vérifie visuellement les pastilles pour examiner leurs dimensions. Un examen de qualité pour déterminer des rayures qui peuvent être formées sur les pastilles 2 dans le procédé 15 de fabrication est également réalisé, en plus de l'examen des dimensions des pastilles 2. Une fois que les parties supérieures des pastilles 2 exposées sur le plateau 3 ont été examinées, le travailleur retourne et dispose les pastilles 2 sur le 20 plateau 3, puis inspecte les parties inférieures des pastilles 2. Toutefois, comme décrit ci-dessus, le procédé consistant à retourner individuellement et à vérifier visuellement les pastilles 2 sur le plateau 3 est très 25 contraignant. En effet, il n'est pas seulement difficile, mais cela prend également trop de temps de retourner 3050065 4 individuellement et vérifier les surfaces d'une pluralité de pastilles 2, moyennant quoi le rendement du travail est diminué. En outre, tandis que les pastilles 2 sont examinées, 5 les pastilles 2 se heurtent fréquemment les unes les autres et produisent de la poussière, mais l'élimination de la poussière n'est pas réalisée correctement et la poussière se répand dans l'air ou chute sur le sol. 10 Documents de la technique [Document de brevet 1] Brevet coréen n° 10-1349135 RÉSUMÉ DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée dans le but de 15 résoudre les problèmes et un objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour fabriquer une barre de combustible nucléaire qui peut faciliter l'inspection visuelle d'une pluralité de pastilles en 20 retournant un plateau avec les pastilles chargées dessus, afin de retourner simultanément toutes les pastilles. Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustibles pour fabriquer une barre de combustible 25 nucléaire pouvant collecter la poussière produite pendant que les pastilles sont visuellement inspectées afin d'éliminer facilement la poussière. 3050065 5 Afin d'atteindre l'objet ci-dessus, selon un aspect de la présente invention, un dispositif d'inspection visuelle des pastilles de combustibles pour fabriquer une barre de combustible nucléaire est proposé, le dispositif 5 comprenant : un arbre rotatif ; une paire de logements articulés à l'arbre rotatif, disposé des deux côtés de l'arbre rotatif, et installés avec un plateau sur le dessus ; et une unité de récupération de poussière disposée sous la paire de logements et récoltant la 10 poussière diffusée par les pastilles. Le dispositif peut en outre comprendre : un cadre ; et une paire de blocs de support disposés sur le cadre et supportant les deux extrémités de l'arbre rotatif. L'unité de récupération de poussière peut 15 comprendre : une trémie disposée dans une partie supérieure à l'intérieur du cadre et récoltant la poussière diffusée par les pastilles ; un guide de trémie disposé sous la trémie ; et un panier à poussière combiné séparément avec le guide de trémie et conservant la 20 poussière à l'intérieur. Les logements peuvent chacun comprendre : un fond correspondant à un plateau, une paroi de séparation verticalement formée le long d'un bord du fond et empêchant le plateau sur le fond de bouger, et une 25 charnière ayant un orifice d'arbre à travers lequel l'arbre rotatif est inséré et fixé de manière détachable à un côté de chacun des logements. 3050065 6 Des blocs de support peuvent être disposés sur le cadre pour supporter les côtés arrière de la paire de logements lorsque les logements sont dépliés. Le dispositif d'inspection visuelle des pastilles de 5 combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon la présente invention a les effets suivants. Tout d'abord, puisqu'il est possible de retourner un logement sur un côté sur lequel les pastilles sont 10 chargées, sur un logement d'un autre côté, il est possible d'inspecter visuellement plus commodément les pastilles. En effet, puisqu'il est possible de retourner simultanément une pluralité de pastilles sur un plateau, il n'est pas nécessaire de retourner et d'inspecter 15 individuellement les pastilles, la maniabilité peut donc être améliorée. Deuxièmement, puisqu'une unité de récupération de poussière est disposée sous les logements sur lesquels les pastilles sont inspectées, il est possible de récupérer 20 facilement et d'éliminer la poussière diffusée par lesdites pastilles. En particulier, puisqu'un panier de récolte de poussière est fourni, il est possible d'éliminer plus facilement la poussière. 25 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Les objets, caractéristiques ci-dessus et autres 3050065 7 avantages de la présente invention seront plus clairement compris à partir de la description détaillée suivante, lorsqu'ils sont pris en combinaison avec les dessins joints, dans lesquels : 5 La figure 1 est une vue en perspective montrant un plateau sur lequel des pastilles pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire sont disposées ; La figure 2 est une vue de face montrant un dispositif d'inspection visuelle de pastilles de 10 combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention ; La figure 3 est une vue en plan montrant un logement du dispositif d'inspection visuelle de pastilles de 15 combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention ; La figure 4 est une vue en perspective éclatée montrant le logement du dispositif d'inspection visuelle 20 de pastilles de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention ; La figure 5 est une vue agrandie montrant une unité de récupération de poussière du dispositif d'inspection 25 visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention ; et 3050065 8 Les figures 6A à 6D sont des vues montrant un processus de retournement des pastilles d'un côté à un autre côté, en utilisant le dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication 5 d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Les termes et mots utilisés dans la présente 10 description et les revendications ne devraient pas être interprétés comme étant limités aux significations typiques ou définitions du dictionnaire, mais ils doivent être interprétés comme ayant des significations et concepts pertinents pour la portée technique de la 15 présente invention, sur la base des règles selon lesquelles un inventeur peut convenablement définir le concept des termes, afin de décrire le plus convenablement possible la meilleure méthode qu'il ou elle connaît pour réaliser l'invention. 20 Ci-après, un dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire selon un mode de réalisation de la présente invention est décrit en se référant aux figures 2 à 6D. 25 Le dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire est techniquement caractérisé en ce qu'il peut 3050065 9 simultanément retourner une pluralité de pastilles pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire (ci-après dénommées les « pastilles »). Par conséquent, il est possible d'inspecter 5 convenablement visuellement les pastilles. Un dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire, comme indiqué sur la figure 2, comprend un cadre 100, des logements 200, et une unité de récupération 10 de poussière 300. Le cadre 100 est un cadre de support où le logement 200 et l'unité de récupération de poussière 300 sont montés, et il comprend une plaque de base 110 qui est le dessus de celui-ci, des plaques de couverture latérales 15 120 qui sont les côtés de celui-ci et une plaque de couverture de base centrale 130 reliant les plaques de couverture latérales 120. Une paire de blocs de support 140 est disposée sur un côté de la plaque de base 110. 20 Les blocs de support 140 sont prévus pour installer un arbre rotatif 150, de sorte que l'arbre rotatif 150 soit disposé de manière rotative entre les blocs de support 140. Une paire de butées 160 peut être disposée sur la 25 plaque de base 110 du cadre 100. Les butées 160 sont fournis pour supporter une paire de logements 200 de sorte que lesdits logements 200 ne 3050065 10 s'inclinent pas vers le bas relativement à l'arbre rotatif 150. Des roues 170 peuvent être disposées sur le fond du cadre 100 afin de faciliter les déplacements. 5 Les logements 200 retournent simultanément une pluralité de pastilles disposées sur un plateau 3 et sont disposés au-dessus de la plaque de base 110 du cadre 100. Les logements 200 sont disposés par paire avec l'arbre rotatif 150 entre eux, comme indiqué sur les 10 figures 2 et 3. Une extrémité de chacun des logements 200 est articulée à l'arbre rotatif 150, de sorte que les logements 200 puissent librement tourner autour de l'arbre rotatif 150. 15 Comme décrit ci-dessus, les logements 200 sont supportés par les butée 160. Les logements 200, comme illustré sur la figure 4, ont chacun un fond 210 et une paroi de séparation 220. Le fond 210 est une partie où le plateau 3 est placé 20 et peut avoir une taille correspondant au plateau 3. La paroi de séparation 220, qui empêche que le plateau 3, disposé sur le fond 210, ne se sépare du fond 210, est en saillie et est disposée le long du bord dudit fond 210. 25 La paroi de séparation 220 n'est pas nécessairement disposée sur le bord du fond 210, à savoir, elle n'est pas formée sur une partie sur laquelle le plateau 3 est placé 3050065 11 et sorti, et elle n'est pas disposée dans une partie où une poignée H pour maintenir le logement 200 est placée. Des charnières 230 sont disposées sur un côté du logement 200. 5 Les charnières 230 qui sont destinées à faire tourner le logement 200, peuvent être fixées de manière détachable aux côtés du logement 200. Les charnières 230 ont un orifice d'arbre 231 à travers lequel est inséré l'arbre rotatif 150 pour les 10 blocs de support 140. Les charnières 230 ont en outre des orifices de fixation 232 pour les boulons destinées à fixer les charnières 230 au logement 200 et des orifices filetés 221 sont formés au niveau des positions correspondantes de la 15 paroi de séparation du logement 200. Selon cette configuration, la paire de logements 200 peut librement tourner autour de l'arbre rotatif 150. L'unité de récupération de poussière 300 collecte la poussière produite dans le procédé d'inspection visuelle 20 des pastilles 2 et, comme indiqué sur la figure 2, est fixée au fond de la plaque de base 110. En effet, l'unité de récupération de poussière 300 collecte la poussière qui tombe du plateau 3 sur les logements 200 afin d'éliminer la poussière à un endroit 25 spécifique de mise au rebut. 3050065 12 L'unité de récupération de poussière 300, comme indiqué sur la figure 5, comprend une trémie 310, un guide de trémie 320, et un panier à poussière 330. La trémie 310, qui est une entrée à travers laquelle 5 la poussière tombant des logements 200 entre dans le panier 330, est fixée au fond de la plaque de base 110. L'arbre rotatif 150 peut être positionné sur la ligne centrale de la trémie 310. Le guide de trémie 320 qui guide la poussière 10 tombant à travers la trémie 310 dans le panier 330, est disposé sous la trémie 310. Une entrée (non indiquée) pour le panier à poussière 330 est formée sur un côté du guide de trémie 320. Le panier à poussière 330, qui fournit un espace 15 pour la récupération de la poussière tombant à travers le guide de trémie 320, est détachable du guide de trémie 320. Le panier à poussière 330 peut être formé comme un tiroir et être entré et sorti à travers une entrée formée 20 au niveau du guide de trémie 320. Lorsqu'une quantité prédéterminée de poussière est récupérée dans le panier à poussière 330, il est possible d'enlever le panier à poussière 330 du guide de trémie 320 pour jeter la poussière dans un espace de mise au rebut 25 spécifique. Le fonctionnement du dispositif d'inspection visuelle de pastilles de combustible pour la fabrication 3050065 13 d'une barre de combustible nucléaire ayant la configuration ci-dessus est décrit ci-après. Comme indiqué sur la figure 6A, les deux logements 200 sont dépliés des deux côtés de l'arbre rotatif 150. 5 Les logements 200 sont supportés sur les butées 160, sur lesquels ils peuvent être inclinés vers le haut. Ensuite, les plateaux 3 sont placés sur les fonds 210 des logements 200. Les pastilles 2 sont disposées sur le plateau 3 10 placé dans l'un des logements 200. Pour la commodité de la description, on suppose que les pastilles 2 sont disposées dans le plateau 3 sur le côté gauche de la figure (figure 6A). Ensuite, un travailleur inspecte visuellement les 15 pastilles 2 sur le plateau 3. Les pastilles 2 ont une forme cylindrique et sont disposées sur le plateau 3, donc seules les parties supérieures, à savoir, seule la moitié des pastilles 2 sont visuellement inspectées. 20 Une fois que les moitiés exposées des pastilles 2 sont visuellement inspectées, le logement droit 200 est retourné sur le logement gauche 200, comme indiqué sur la figure 6B. Par conséquent, les pastilles 2 sont recouvertes du 25 plateau 3 du logement droit 200. 3050065 14 Ensuite, comme indiqué sur la figure 6C, les logements 200 qui se chevauchent sont retournés sur la droite, en retournant ainsi les pastilles 2. Par conséquent, les pastilles 2 sont retournées et 5 déplacées vers le plateau 3 du logement droit 200. Ensuite, comme indiqué sur la figure 6D, le logement gauche 200 est retourné et déplié. On comprendra que les parties exposées des pastilles 2 retournées sur le logement droit 200 sont les parties 10 inférieures qui n'étaient pas exposées lors de l'inspection précédente. Ensuite, le travailleur inspecte visuellement les parties inférieures maintenant exposées des pastilles 2 sur le plateau 3 du logement droit 200. 15 Une fois l'inspection visuelle terminée, les plateaux 3 sont déplacés vers un endroit spécifique, moyennant quoi un procédé d'inspection visuelle est terminé. D'autre part, le travailleur enlève le panier à 20 poussière 330 avec la poussière produite pendant l'inspection à travers l'entrée du guide de trémie 320 et élimine la poussière dans un endroit de mise au rebut prédéterminé. Le dispositif d'inspection visuelle des pastilles de 25 combustibles pour la fabrication d'une barre de combustible nucléaire de la présente invention décrite ci- 3050065 15 dessus est techniquement caractérisé en ce qu'il permet de retourner simultanément une pluralité de pastilles. Par conséquent, il est possible d'inspecter convenablement et efficacement visuellement les pastilles. 5 En outre, puisqu'il est possible de récupérer et de jeter la poussière diffusée par les pastilles en utilisant une unité de récupération de poussière, il est possible de jeter facilement la poussière. Bien qu'un mode de réalisation préféré de la 10 présente invention ait été décrit dans un but d'illustration, l'homme de l'art appréciera que différentes modifications, additions et substitutions soient possibles, sans sortir du cadre et de l'esprit de l'invention telle que divulguée dans les revendications 15 jointes. REVENDICATIONS1. Dispositif d'inspection visuelle de pastilles (2) de combustible pour la fabrication d'une barre de 5 combustible nucléaire, le dispositif comprenant : un arbre rotatif (150) ; une paire de logements (200) articulés sur l'arbre rotatif (150) et disposés des deux côtés de l'arbre rotatif, et dotés d'un plateau (3) sur le dessus ; et 10 une unité de récupération (300) de poussière disposée sous la paire de logements (200) et récupérant la poussière diffusée par les pastilles (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant 15 en outre : un cadre (100); et une paire de butées (160) disposés sur le cadre et supportant les deux extrémités de l'arbre rotatif (150). 20 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'unité de récupération de poussière (300) comprend : une trémie (320) disposée dans une partie supérieure à l'intérieur du cadre et récupérant la poussière diffusée par les pastilles (2) ; 25 un guide de trémie (310) disposé sous la trémie ; et 3050065 17 un panier à poussière (330) combiné séparément avec le guide de trémie (310) et conservant la poussière à l'intérieur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les logements (200) comprennent chacun : un fond (210) correspondant à un plateau (3) ; et une paroi de séparation (220) formée verticalement 10 le long d'un bord du fond (210) et empêchant le plateau (3) d'être détaché du fond (210), et une charnière (230) ayant un orifice d'arbre (231) à travers lequel l'arbre rotatif (150) est inséré et fixée de manière détachable sur un côté de chacun des logements 15 (200). 5. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel des butées (160) sont disposés sur le cadre (100) pour supporter les côtés arrière de la paire de logements 20 (200) lorsque les logements (200) sont dépliés.