FR2725298A1 - Coeur d'un reacteur nucleaire a eau sous pression et embout superieur d'un assemblage de combustible du coeur - Google Patents

Abstract

Chacun des embouts supérieurs (26) de forme carrée des assemblages de combustible du coeur comporte quatre ouvertures (40) de positionnement au voisinage des sommets de l'embout. L'ensemble des pions de positionnement (35) de la plaque supérieure de coeur (32) comporte quatre pions au niveau de chacune des positions d'assemblages de combustible qui sont destinés à venir s'engager dans les quatre ouvertures (40) de l'embout supérieur (26). Les ouvertures de positionnement (40) de l'embout peuvent être constituées par les alésages intérieurs de fourreaux (36) fixés sur l'embout dans une disposition axiale et assurant le maintien des lames de ressorts (38) de l'embout. Les ouvertures de positionnement peuvent également être usinées à l'intérieur de quatre bossages en saillie à la partie supérieure de l'assemblage disposés chacun dans un angle de l'assemblage.

Description

L'invention concerne le coeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression

et un embout supérieur d'un

assemblage de combustible du coeur.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent un coeur constitué par des assemblages de combustible de forme prismatique qui sont placés de manière juxtaposée à l'intérieur de la cuve du réacteur qui est remplie pendant le fonctionnement du réacteur par

de l'eau sous pression constituant le fluide de refroidis-

sement du réacteur.

Chacun des assemblages de combustible du coeur est constitué par un faisceau de crayons combustibles de grande longueur disposés parallèlement les uns aux autres

et maintenus dans une ossature formée par des tubes-

guides, des entretoises et deux embouts d'extrémité. Les tubes-guides sont disposés dans la direction longitudinale

de l'assemblage et sont reliés à des entretoises transver-

sales, régulièrement espacées suivant la longueur de l'as-

semblage et assurant le maintien des crayons suivant un

réseau régulier dans les sections transversales de l'as-

semblage. Les tubes-guides sont également reliés à chacune de leurs extrémités à l'un ou à l'autre des deux embouts

qui constituent des pièces de rigidification et de ferme-

ture de l'assemblage. Les tubes-guides ont une longueur supérieure à la longueur des crayons combustibles et comportent à chacune de leurs extrémités une partie saillante par rapport au faisceau sur laquelle est fixé

l'un ou l'autre des deux embouts d'extrémité de l'assem-

blage.

Les embouts de l'assemblage présentent une forme polygonale et généralement une forme carrée et comportent une plaque adaptatrice percée d'ouvertures permettant le passage de l'eau de refroidissement du réacteur à travers

l'embout.

L'embout inférieur d'un assemblage de combusti-

ble comporte quatre pieds supports qui sont reliés à la plaque adaptatrice par l'intermédiaire d'une jupe ayant

une section transversale carrée.

En position de service dans la cuve du réacteur nucléaire, l'assemblage de combustible repose sur une plaque de support de coeur faisant partie des équipements internes inférieurs du réacteur par l'intermédiaire des pieds de son embout inférieur. Des pions de positionnement des assemblages de combustible sont fixés sur la plaque de support de coeur, de manière à se trouver en saillie par rapport à la face supérieure de la plaque de support sur

laquelle viennent reposer les assemblages de combustible.

Les pieds supports comportent des ouvertures qui viennent s'engager chacune sur un pion de positionnement, de manière à réaliser le positionnement et le maintien de l'assemblage de combustible sur la plaque de support. Lors de leur mise en place dans la cuve, les assemblages de combustible viennent reposer sur la plaque de support du coeur, de manière que leurs embouts inférieurs soient

juxtaposés et maintenus par les pions de positionnement.

Les embouts supérieurs des assemblages de combustible comportent un cadre de forme carrée relié par une jupe à une plaque adaptatrice. Le cadre de forme carrée comporte deux bossages au niveau de deux angles du

cadre disposés sur une diagonale.

Les ouvertures des bossages de l'embout supé-

rieur d'un assemblage servent au positionnement de l'as-

semblage dans le coeur et également, à la manutention de l'assemblage qui est effectuée en introduisant les doigts d'un grappin de préhension dans les ouvertures de l'embout

supérieur de l'assemblage.

Le positionnement et le maintien de la partie supérieure des assemblages du coeur à l'intérieur de la cuve sont assurés par une plaque supérieure de coeur qui vient en appui sur la partie supérieure des assemblages, par l'intermédiaire de ressorts montés sur les embouts

supérieurs des assemblages de combustible.

La plaque supérieure de coeur qui constitue également la plaque inférieure des équipements internes

supérieurs du réacteur nucléaire disposés dans la cuve au-

dessus du coeur comporte une face inférieure d'appui destinée à venir en appui sur les ressorts des assemblages de combustible lors de la mise en place des équipements

internes supérieurs dans la cuve du réacteur nucléaire.

Les pions de positionnement des assemblages de combustible sont fixés sur la plaque supérieure de coeur de manière à se trouver en saillie par rapport à la face d'appui. Lors de la mise en place des équipements internes supérieurs et de la plaque supérieure de coeur, au-dessus des assemblages du coeur, les pions de positionnement viennent s'engager dans les ouvertures des bossages du cadre des embouts supérieurs qui se trouvent dans des positions juxtaposées, lorsqu'on a réalisé le chargement du coeur par dépose des assemblages de combustible sur la

plaque de support de coeur.

Le nombre et la disposition des pions de posi-

tionnement de la plaque supérieure de coeur sont tels que chacun des assemblages de combustible reçoit deux pions de positionnement qui viennent s'engager dans des ouvertures

de l'embout supérieur disposées dans des angles de l'em-

bout placés suivant une diagonale. Dans les deux autres angles de l'embout supérieur sont placées les brides de maintien des ressorts à lame par l'intermédiaire desquels la plaque supérieure de coeur vient en appui sur les

assemblages de combustible.

Chacun des assemblages de combustible est donc

maintenu en position uniquement par deux pions de posi-

tionnement. Les pions de positionnement fixés en saillie sur

la face d'appui de la plaque supérieure de coeur consti-

tuent la partie d'extrémité inférieure des équipements

internes supérieurs du réacteur nucléaire.

Lors des opérations d'entretien et de manuten- tion des équipements internes supérieurs, certains des pions de positionnement qui sont en saillie à la partie inférieure des équipements internes supérieurs peuvent être endommagés, par exemple par un choc contre un élément de structure du réacteur nucléaire, dans le cas d'une

erreur de manoeuvre.

Les pions de positionnement peuvent être pliés

sous l'effet du choc, de manière telle qu'ils ne se trou-

vent plus dans l'alignement des ouvertures des embouts supérieurs d'assemblages de combustible dans lesquelles

ils devraient être introduits.

Ces pions de positionnement qui ont été pliés ne peuvent donc plus assurer un positionnement satisfaisant des assemblages de combustible correspondants ou ne

peuvent plus être introduits dans les ouvertures de posi-

tionnement des embouts supérieurs.

Il est donc nécessaire d'effectuer une répara-

tion des pions par redressement, ce qui est une opération qui peut être difficile et quelquefois même impossible à réaliser si le pion présente une déformation par flexion excessive.

Dans certains cas, il est donc nécessaire d'éli-

miner la partie du pion en saillie par rapport à la face d'appui de la plaque supérieure de coeur en le coupant au

ras de cette face d'appui.

Dans le cas o l'on effectue le découpage de la

partie en saillie d'un pion de positionnement, l'assem-

blage de combustible du coeur dont une ouverture de l'embout est située à l'aplomb du pion de positionnement découpé après la remise en place des équipements internes supérieurs et de la plaque supérieure de coeur, n'est plus maintenu que par un pion de positionnement engagé dans la

seconde ouverture de l'embout supérieur de l'assemblage.

Il peut en résulter un positionnement et un maintien défectueux de l'assemblage de combustible dans le coeur. En outre, certains assemblages de combustible peuvent présenter des défauts géométriques, en particulier après une certaine période d'utilisation dans le coeur du réacteur nucléaire. En particulier, certains assemblages de combustible peuvent être arqués, de sorte qu'il peut être difficile d'introduire ces assemblages de combustible dans certaines positions, à l'intérieur du coeur, et en

particulier dans les positions périphériques dans lesquel-

les l'assemblage de combustible vient en contact avec un cloisonnement faisant partie des équipements internes inférieurs du réacteur. Dans ce cas, pour mettre en place l'assemblage de combustible, il peut être nécessaire de modifier son orientation, par rotation autour de son axe, de manière à le présenter dans une position plus favorable

en tenant compte de sa déformation.

Du fait de la position des ouvertures de posi-

tionnement de l'embout supérieur d'un assemblage de combustible à section carrée suivant une diagonale, il est nécessaire de faire effectuer un demi-tour à l'assemblage de combustible pour le placer dans une position telle que

les ouvertures de l'embout supérieur se trouvent à l'a-

plomb de pions de positionnement de la plaque supérieure

de coeur.

Une rotation d'un demi-tour de l'assemblage de combustible ne permet généralement pas de résoudre le problème posé par les difficultés de positionnement d'un

assemblage arqué.

Le but de l'invention est donc de proposer un

coeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression consti-

tué par des assemblages de combustible de forme prismati-

que disposés avec leurs axes verticaux et comportant chacun un embout inférieur reposant sur une plaque de support de coeur et un embout supérieur comportant au moins deux ouvertures de positionnement, les assemblages étant disposés de manière que leurs embouts inférieurs d'une part et leurs embouts supérieurs d'autre part de

forme polygonale, soient placés dans des positions juxta-

posées et le coeur comportant de plus une plaque supé-

rieure de coeur dont une face d'appui est destinée à venir reposer sur les embouts supérieurs des assemblages par l'intermédiaire de ressorts et comprenant un ensemble de pions de positionnement en saillie sur la face d'appui disposés de manière à pouvoir être engagés chacun dans une ouverture de positionnement d'un embout d'assemblage de combustible, ce coeur étant réalisé de manière que les assemblages de combustible soient maintenus en position efficacement même dans le cas o un ou plusieurs pions de positionnement doivent être sectionnés suivant la face d'appui de la plaque supérieure de coeur et qu'on puisse régler l'orientation des assemblages de combustible, lors

du chargement du coeur, de manière à faciliter le charge-

ment en cas de déformation de certains assemblages de combustible. Dans ce but, chacun des embouts supérieurs de forme polygonale des assemblages de combustible comporte

quatre ouvertures de positionnement au voisinage de som-

mets de l'embout et l'ensemble des pions de positionnement de la plaque supérieure de coeur comporte quatre pions au

niveau de chacune des positions d'assemblages de combusti-

ble destinés à venir s'engager dans les quatre ouvertures

de l'embout supérieur d'un assemblage de combustible.

L'invention est également relative à un embout supérieur d'un assemblage de combustible à section carrée

comportant quatre ouvertures de positionnement au voisi-

nage des sommets de l'embout.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réali- sation d'un coeur de réacteur nucléaire et d'un embout

supérieur d'assemblage de combustible, suivant l'inven-

tion. La figure 1 est une vue en coupe verticale d'une

cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression renfer-

mant le coeur du réacteur.

La figure 2 est une vue en élévation latérale

d'un assemblage de combustible du coeur d'un réacteur nu-

cléaire à eau sous pression.

La figure 3 est une vue en élévation et en coupe

partielle, suivant 3-3 de la figure 4, de l'embout supé-

rieur d'un assemblage de combustible suivant l'art anté-

rieur. La figure 4 est une vue de dessus suivant 4 de

la figure 3.

La figure 5A est une vue de dessus schématique de la partie supérieure d'un ensemble d'assemblages de combustible disposés de manière juxtaposée dans le coeur

d'un réacteur nucléaire suivant l'invention.

La figure 5B est une vue de dessous partielle de la plaque supérieure de coeur d'un coeur de réacteur

nucléaire suivant l'invention.

La figure 6 est une vue en coupe suivant 6-6 de

la figure 6A d'un embout supérieur d'assemblage de combus-

tible suivant l'invention et d'une partie de la plaque supérieure de coeur comportant des pions de positionnement

de l'assemblage de combustible.

La figure 6A est une vue de dessus suivant A de

la figure 6.

La figure 7 est une vue en coupe par un plan

vertical d'une variante de réalisation d'un embout supé-

rieur d'assemblage de combustible suivant l'invention.

Sur la figure 1, on voit une cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression désignée de manière générale par le repère 1. La cuve 1 comporte une enveloppe de forme

générale cylindrique qui est disposée avec son axe verti-

cal dans sa position de service représentée sur la figure 1. A l'intérieur de la cuve est disposé le coeur 2 du réacteur nucléaire constitué par des assemblages de combustible 3 de forme générale prismatique à section carrée disposés à l'intérieur d'équipements internes appelés équipements internes inférieurs et désignés par le

repère 4.

Les équipements internes inférieurs comportent en particulier une plaque de support de coeur 5 fixée à

l'extrémité inférieure d'une virole 7 constituant l'enve-

loppe du coeur 2, sur laquelle viennent reposer par leur partie d'extrémité inférieure les assemblages 3 du coeur 2. A l'intérieur de l'enveloppe de coeur 7 est disposé un cloisonnement 6 comportant des entretoises et

des plaques verticales de maintien des assemblages péri-

phériques du coeur.

Sur la face supérieure de la plaque de support de coeur 5 sont fixés des pions de positionnement en saillie sur lesquels on vient engager des ouvertures de positionnement des embouts inférieurs des assemblages,

lors du chargement du coeur. Les assemblages de combusti-

ble sont placés et maintenus de manière juxtaposée à

l'intérieur du cloisonnement 6.

Au-dessus du coeur 2 sont disposés les équipe-

ments internes supérieurs 8 du réacteur qui comportent une plaque supérieure 9 formant une bride par l'intermédiaire de laquelle les équipements internes supérieurs 8 sont

suspendus à l'intérieur de la cuve 1 et une plaque infé-

rieure 10 constituant la plaque supérieure du coeur 2 assurant le maintien et le positionnement des parties supérieures des assemblages de combustible 3. La plaque supérieure 9 des équipements internes supérieurs 8 est reliée à la plaque supérieure de coeur

par l'intermédiaire de colonnes-entretoises verticales.

Les équipements internes supérieurs comportent des tubes-guides parallèles aux colonnes-entretoises assurant le guidage des grappes absorbantes des barres de

commande de la réactivité du coeur 2.

Les tubes-guides des grappes de commande sont disposés au-dessus de certains assemblages 3 répartis dans

la section du coeur 2, dans lesquels les crayons absor-

bants des grappes de commande peuvent être déplacés à l'intérieur de tubes-guides de l'assemblage de combustible 3. La plaque supérieure de coeur 10, lorsque les équipements internes inférieurs sont mis en place dans la

cuve 1, vient reposer sur la partie supérieure des assem-

blages de combustible 3 constituant l'embout supérieur de ces assemblages qui est muni de ressorts à lames sur lesquels la plaque de support de coeur 10 vient en appui avec une certaine pression. On assure ainsi le maintien des assemblages de combustible 3 à l'intérieur du coeur 2, dans la direction axiale de la cuve, tout en permettant un léger déplacement des assemblages sous l'effet des forces exercées par l'eau de refroidissement en circulation dans la cuve du réacteur et une dilatation ou une rétraction des structures des assemblages de combustible lors de transitoires s'accompagnant de variations de température

du coeur.

De plus, la plaque de support de coeur 10 comporte sur sa face inférieure ou face d'appui, des pions de positionnement destinés à être introduits dans des ouvertures de positionnement des embouts supérieurs des

assemblages de combustible 3.

Sur la figure 2, on voit un assemblage de combustible désigné de manière générale par le repère 11

qui comporte un ensemble de crayons 12 disposés parallèle-

ment les uns aux autres pour constituer un faisceau, à

l'intérieur de l'ossature de l'assemblage qui est elle-

même constituée par des grilles-entretoises 13 de maintien transversal des crayons 12 qui sont réparties suivant la hauteur de l'assemblage et des tubes-guides 14 traversant l'ensemble des grilles 13 qui sont fixés sur les grilles

13 et qui comportent à leurs extrémités des parties sail-

lantes par rapport au faisceau de crayons 12 sur lesquel-

les sont fixés l'embout supérieur 15 et l'embout inférieur

16 de l'assemblage de combustible 11.

L'embout inférieur comporte une plaque adapta-

trice de direction transversale sur laquelle sont fixées les extrémités inférieures des tubes-guides 14 et les

pieds par l'intermédiaire desquels l'assemblage de combus-

tible 11 vient reposer sur la plaque inférieure de coeur , lors de la mise en place de l'assemblage de combustible

dans le coeur 2 du réacteur nucléaire.

L'embout supérieur 15 comporte sur sa partie supérieure quatre bossages tels que 18 et 18', deux de ces bossages situés en diagonale sur l'embout supérieur 15 de forme carrée servant à la fixation des ressorts à lames 17 de l'embout supérieur 15 et les deux autres bossages comportant les ouvertures de positionnement destinées à

recevoir les pions de positionnement de la plaque supé-

rieure de coeur.

Sur la figure 3, on voit l'embout supérieur 15 de l'assemblage de combustible dans une vue en élévation

et en coupe partielle suivant 3-3 de la figure 4.

L'embout supérieur 15 comporte une plaque adaptatrice 20 qui est traversée par des ouvertures 19 de passage d'eau, généralement de forme oblongue et par des

ouvertures circulaires 21 de fixation des parties d'extré-

mité des tubes-guides 14 de l'assemblage. Au-dessus de la plaque adaptatrice 20, l'embout supérieur 15 comporte un cadre 24 qui est fixé par l'intermédiaire d'une jupe 23 sur la plaque adaptatrice 20. L'embout 15 est réalisé sous

forme mécano-soudée, les pièces 20, 23 et 24 qui présen-

tent une section transversale carrée correspondant à la section transversale de l'assemblage étant fixées entre

elles par des soudures au voisinage de leur bord périphé-

rique. Les bossages 18 et 18' sont réalisés dans les

angles du cadre 24.

Les bossages 18' disposés aux extrémités d'une première diagonale du cadre 24 permettent la fixation des ressorts à lame 17 de l'embout qui comportent une partie qui est engagée dans une lumière à l'intérieur du bossage

18' et fixée par des vis sur le cadre 24.

Les bossages 18 qui sont disposés aux extrémités d'une seconde diagonale du cadre 24 sont percés chacun

d'une ouverture 25 destinée à recevoir un pion de posi-

tionnement de la plaque supérieure de coeur, lors de la mise en place des équipements internes supérieurs dans la cuve, au-dessus des assemblages 3 dont on a effectué le chargement. De ce fait, la plaque supérieure de coeur

comporte, au niveau de chacune des positions d'assembla-

ges, c'est-à-dire au niveau de chacune des zones venant en appui sur un embout supérieur 15 d'un assemblage de combustible 3, deux pions de positionnement ayant une partie en saillie par rapport à la face d'appui inférieure

de la plaque supérieure de coeur.

Dans le cas o l'un des deux pions de position-

nement subit une détérioration nécessitant son découpage, lors de la remise en place de la plaque supérieure de coeur, l'assemblage de combustible n'est plus maintenu que par un pion de positionnement engagé dans une ouverture 25

de son embout supérieur 15.

Il peut en résulter un maintien insuffisant de

l'assemblage de combustible dans le coeur.

En outre, pour réaliser la mise en place des assemblages de combustible dans le coeur, il n'est pas possible de modifier la position d'un assemblage de combustible par une rotation de 90 , dans la mesure o les

ouvertures de positionnement 25 de l'assemblage de combus-

tible ne se trouvent plus dans une position permettant de

recevoir les pions de positionnement de la plaque supé-

rieure de coeur, après une rotation de 90 .

Les seuls déplacements possibles en rotation des assemblages de combustible à l'intérieur du coeur sont des

déplacement de 1800.

Sur les figures 5A et 5B, on a représenté dans une vue de dessus, la partie supérieure des assemblages de combustible d'un coeur de réacteur nucléaire suivant l'invention et en vue de dessous, la plaque supérieure de coeur suivant l'invention destinée à venir reposer sur la

partie supérieure des assemblages de combustible du coeur.

Comme il est visible sur la figure 5A, les embouts supérieurs à section carrée 26 des assemblages de combustible 27 constituant le coeur de réacteur nucléaire suivant l'invention sont juxtaposés et viennent en contact

par leurs côtés latéraux pour constituer un réseau régu-

lier à mailles carrées.

Chacun des embouts supérieurs 26 des assemblages de combustible 27 comporte un cadre 28 ayant une ouverture

centrale 29 permettant le passage de l'eau de refroidisse-

ment du réacteur nucléaire qui traverse la plaque adapta-

trice 30 disposée en-dessous du cadre 28 et comportant des

ouvertures de passage d'eau.

Selon l'invention, chacun des embouts 26 des assemblages de combustible 27 comporte quatre ouvertures de positionnement 31 de forme circulaire qui sont situées

au voisinage des angles du cadre 28 de forme carrée.

Comme il est visible sur la figure 5B, la plaque

de support de coeur 32 qui est traversée par des ouvertu-

res de passage d'eau telles que 33 ou 34 au niveau de chacune des positions d'assemblages de combustible 27 comporte quatre pions de positionnement 35 disposés suivant les sommets d'un carré autour de chacune des

ouvertures de passage d'eau 33 et 34.

Les ouvertures 34 ayant la forme de carrés à angles arrondis sont disposées au niveau de chacune des positions des assemblages de combustible 27 qui ne sont pas destinés à recevoir une grappe de commande de la

réactivité du coeur.

Au contraire, les ouvertures circulaires 33 traversant la plaque supérieure de coeur 32 sont disposées dans les positions d'assemblage 27 destinées à recevoir

une grappe de commande de la réactivité du coeur.

Les pions de positionnement 35 en saillie sous la face d'appui inférieure de la plaque supérieure de coeur 32 présentent une disposition dans le plan de la plaque 32 identique à la disposition des ouvertures de positionnement 31 des embouts 26 juxtaposés à la partie

supérieure du coeur.

De cette manière, lors de la mise en appui de la plaque supérieure de coeur 32 sur la partie supérieure des

assemblages de combustible 27, chacun des pions de posi-

tionnement 35 de la plaque supérieure de coeur 32 peut être introduit dans une ouverture de positionnement 31 de l'embout supérieur 26 d'un assemblage de combustible 27, de manière que chaque assemblage de combustible soit fixé sous la plaque de positionnement 32 par quatre pions de

positionnement 35.

Sur les figures 6 et 6A, on a représenté un embout supérieur d'un assemblage d'un coeur de réacteur nucléaire suivant l'invention et suivant un premier mode

de réalisation.

La figure 6 est une vue en coupe verticale suivant 6-6 de la figure 6A qui est une vue de dessus suivant A de la figure 6. L'embout supérieur 26 représenté sur les figures 6 et 6A comporte de manière classique une

plaque adaptatrice 30 traversée par des ouvertures de pas-

sage d'eau et par des ouvertures de fixation des tubes-

guides et par un cadre 28 fixé dans une disposition paral-

lèle au-dessus de la plaque adaptatrice 30, par l'intermé-

diaire d'une jupe 37 qui est soudée suivant son bord supé-

rieur et suivant son bord inférieur sur le cadre 28 et sur

la plaque adaptatrice 30, respectivement.

Comme il est visible en particulier sur la figure 6A, le cadre 28 ainsi que la plaque adaptatrice 30 et la jupe 37 présentent des sections transversales de

forme carrée.

Des ressorts à lame 38 sont fixés suivant les côtés du cadre 28, par l'intermédiaire de quatre fourreaux 36 qui sont fixés dans les quatre angles du cadre 38 de

forme carrée.

Comme il est visible sur les figures 6 et 6A, les fourreaux 36 comportent une partie supérieure 36a élargie par rapport au corps du fourreau 36 et un corps tubulaire dans lequel est ménagé l'alésage 40 du fourreau qui comporte une partie débouchante chanfreinée 40a

élargie vers l'extérieur de l'embout.

L'alésage 40 du fourreau 36 constitue une ouver-

ture de positionnement de l'embout 26 située au voisinage de l'un des angles de l'embout et destinée à recevoir un

pion de positionnement 35 en saillie sous la face infé-

rieure de la plaque supérieure de coeur 32, lors de la mise en place des équipements internes supérieurs du

réacteur au-dessus des assemblages de combustible compor-

* tant des embouts tels que l'embout 26.

L'extrémité inférieure de la partie en saillie du pion de positionnement 35 présente une forme en ogive

arrondie à son extrémité.

Lors de l'engagement du pion de positionnement dans l'ouverture de positionnement 40 de l'embout

supérieur 26, la partie d'extrémité du pion de positionne-

ment 35 coopère avec le chanfrein d'entrée 40a de l'ouver-

ture 40 pour assurer l'introduction du pion de positionne-

ment dans l'ouverture 40 et un positionnement précis de

l'assemblage de combustible.

Le fourreau 36 comporte une partie inférieure 36b ayant un diamètre sensiblement inférieur au diamètre de la partie courante du fourreau 36 et qui est séparée de

celle-ci par une surface tronconique.

Le cadre 28 et la plaque adaptatrice 30 sont traversés par des ouvertures alignées 39 et 41 destinées

à recevoir respectivement, le corps et la partie infé-

rieure 36b du fourreau 36, lors de la mise en place du

fourreau 36 sur l'embout supérieur 26.

Le cadre 28 comporte de plus un rebord périphé-

rique 28a en saillie au niveau de ses angles dans lesquels

sont fixés les fourreaux 36.

Lors de la mise en place des fourreaux 36 sur l'embout supérieur 26, les parties d'extrémité des lames de ressorts 38 empilées les unes sur les autres et qui comportent des ouvertures traversantes superposées sont fixées sur l'embout 26 par l'intermédiaire des fourreaux 36. Les têtes 36a des fourreaux 36 viennent en appui d'une part sur les parties d'extrémitédes lames de ressorts 38 et d'autre part sur le rebord 28a en saillie vers le haut du cadre 28. Le corps des fourreaux 36 sont engagés dans

les ouvertures traversantes des lames de ressorts 38.

La partie inférieure 36b de chacun des fourreaux 36 engagée dans l'ouverture 41 de la plaque adaptatrice 30 est fixée sur la plaque adaptatrice par l'intermédiaire d'une douille 42 engagée dans l'ouverture 41 autour de la partie 36b du fourreau. La douille 42 comporte une partie élargie qui est introduite dans un lamage sur la face

inférieure de la plaque adaptatrice 30.

On peut réaliser, après le montage du fourreau

À36, la fixation de la douille sur l'extrémité 36b du four-

reau et sur la plaque adaptatrice, par exemple par une soudure, de manière à assurer une fixation rigide et résistante de la douille 36 sur la plaque adaptatrice de

l'embout.

Les lames des ressorts 38 sont fixées sur le cadre 28 par engagement des corps de fourreaux 36 dans les ouvertures alignées des lames de ressort et par serrage

entre la tête 36a et la surface supérieure du cadre 28.

La partie inférieure 36b des fourreaux 40 comporte un alésage 43 disposé dans le prolongement axial de l'alésage 40 constituant l'ouverture de positionnement, dont le diamètre est sensiblement inférieur au diamètre de

l'alésage 40.

Au moment de l'introduction des pions de posi-

tionnement 35 de la plaque supérieure de coeur 32 dans les

alésages 40 des fourreaux 36, l'eau présente dans ces alé-

sages est chassée vers le bas, en-dessous de la plaque

adaptatrice 30, à travers les canaux 43.

On peut ainsi introduire les pions de position-

nement 35 sans difficulté à l'intérieur des fourreaux,

malgré la faible valeur du jeu entre le pion de position-

nement 35 et l'alésage 40.

Les fourreaux 36 ont une double fonction. D'une part, ils assurent la fixation des lames de ressort 38 et

d'autre part ils comportent des ouvertures de positionne-

ment de l'embout supérieur de l'assemblage coopérant avec les pions de positionnement 35 de la plaque supérieure de

coeur 32.

Pour chacun des assemblages du coeur, l'embout supérieur 26 coopère avec quatre pions de positionnement de la plaque supérieure de coeur, de sorte qu'en cas de découpage d'un pion défectueux, il subsiste trois pions engagés dans des ouvertures de positionnement de l'embout 26, ce qui permet d'obtenir un positionnement parfait dans

tous les cas.

Sur la figure 7, on a représenté un embout supé-

rieur 26' d'assemblage de combustible suivant l'invention

et suivant une variante de réalisation.

Les éléments correspondants de l'embout 26' représenté sur la figure 7 et de l'embout 26 représenté sur la figure 6 portent les mêmes repères avec toutefois le signe ' (prime) en ce qui concerne les éléments de

l'embout 26' représenté sur la figure 7.

L'embout 26' comporte une plaque adaptatrice 30' qui est reliée par l'intermédiaire d'une jupe 37' à un

cadre 28'.

Le cadre 28' présente dans chacun de ses angles, un bossage 44 qui est de préférence venu de matière avec les bords du cadre 28'. Chacun des bossages 44 du cadre 28' est percé d'une ouverture 45 comportant une partie d'extrémité 45a chanfreinée, les ouvertures 45 étant identiques aux alésages 40 des fourreaux 36 du mode de

réalisation représenté sur les figures 6 et 6A.

Pour réaliser la fixation des ressorts à lame 38' de l'embout 26', ces ressorts à lame sont pliés de manière à présenter des parties d'extrémité superposées 38'a par l'intermédiaire desquelles les ressorts sont

fixés à l'intérieur d'une cavité 46 usinée dans la direc-

tion axiale à l'intérieur du côté du cadre 28'.

Les extrémités 38'a des lames de ressorts 38'

sont percées de manière à recevoir une goupille de fixa-

tion 47.

Les ouvertures 46 assurent un montage serré des extrémités 38'a des lames de ressorts et la fixation des lames de ressorts 38' sur le cadre 28' est assurée par l'introduction de la goupille 47 dans une ouverture 48 usinée dans le cadre 28' et débouchant à l'extérieur du cadre. Lorsque les extrémités 38'a des lames de ressorts 38' sont introduites dans l'ouverture 46, leurs perçages traversants sont alignés avec l'ouverture 48, de sorte que la goupille 47 peut être introduite dans l'ouverture 48 et dans les perçages des lames de ressorts 38'. L'ouverture 48 est usinée dans le cadre 28', de manière à traverser la

cavité 46 de réception des extrémités des lames de res-

sorts. Pour réaliser la fixation de quatre ensembles de lames de ressorts 38' suivant les quatre côtés du cadre 28', on prévoit quatre ouvertures 46 de réception des

lames de ressorts et 48 d'engagement d'une goupille, dis-

posées deux à deux de part et d'autre de deux bossages 44

situés aux extrémités d'une diagonale de l'embout.

La partie débouchante de l'ouverture 46 de réception des extrémités 38'a des lames de ressorts 38' est usinée pour présenter une surface arrondie 49 épousant

une partie arrondie des lames de ressorts, lors du flé-

chissement de ces lames de ressorts sous l'effet du fluide de refroidissement traversant l'assemblage de combustible

dans le coeur du réacteur et de la dilatation de l'assem-

blage de combustible, lors de phases transitoires du fonc-

tionnement du réacteur nucléaire.

Malgré les différences de forme entre les lames 38 du mode de réalisation des figures 6 et 6A et 38' du mode de réalisation de la figure 7, les caractéristiques de ces lames de ressort sont identiques quant au maintien de l'assemblage de combustible et à l'absorption des déplacements de cet assemblage pendant le fonctionnement

du réacteur nucléaire.

Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 7, l'embout supérieur 26' comporte quatre ouvertures de positionnement 45 disposées dans les angles de l'embout et usinées à l'intérieur des bossages 44. Ces ouvertures de positionnement sont destinées à coopérer

avec quatre pions de positionnement de la plaque supé-

rieure de coeur disposés dans la zone de la plaque supé-

rieure de coeur venant en appui sur l'embout de l'assem-

blage de combustible.

On obtient donc les mêmes avantages que dans le cas du mode de réalisation représenté sur les figures 6 et

6A.

L'invention ne se limite pas aux modes de réali-

sation qui ont été décrits.

C'est ainsi qu'on peut imaginer d'autres modes de réalisation des quatre ouvertures de positionnement de l'embout supérieur des assemblages de combustible, ces ouvertures de positionnement pouvant être prévues dans des bossages rapportés ou venus de matière avec le cadre de l'embout ou à l'intérieur de pièces tubulaires fixées dans les angles de l'embout, par vissage, soudage, brasage,

sertissage ou par tout autre mode de fixation.

Les ressorts de l'embout peuvent être fixés en utilisant des moyens différents des moyens décrits plus haut. Enfin, l'invention s'applique à tout réacteur

nucléaire à eau sous pression comportant un coeur consti-

tué par des assemblages de combustible juxtaposés et maintenus par des pions en saillie d'une plaque supérieure de coeur venant reposer sur les parties supérieures des

assemblages de combustible.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1.- Coeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression constitué par des assemblages de combustible (3,

27) de forme prismatique disposés avec leurs axes verti-

caux et comportant chacun un embout inférieur reposant sur une plaque de support de coeur (5) et un embout supérieur présentant au moins deux ouvertures de positionnement (25), les assemblages étant disposés de manière que leurs embouts inférieurs d'une part et leurs embouts supérieurs (15, 26, 26') d'autre part, de forme polygonale soient placés dans des positions juxtaposées et le coeur (3) comportant de plus une plaque supérieure de coeur (10, 32) ayant une face d'appui destinée à venir reposer sur les embouts supérieurs (15, 26, 26') des assemblages, par l'intermédiaire de ressorts (17, 38, 38') et comprenant un ensemble de pions de positionnement (35) en saillie sur la face d'appui disposés de manière à pouvoir être engagés chacun dans une ouverture de positionnement (25, 45, 45')

d'un embout supérieur d'assemblage de combustible, carac-

térisé par le fait que chacun des embouts supérieurs (26, 26') de forme polygonale comporte quatre ouvertures de

positionnement (40, 45) au voisinage de sommets de l'em-

bout et que l'ensemble des pions de positionnement (35) de la plaque supérieure de coeur (32) comporte quatre pions au niveau de chacune des positions d'assemblages de combustible (27) destinés à venir s'engager dans les quatre ouvertures (40, 45) de l'embout supérieur (26, 26')

d'un assemblage de combustible.

2.- Coeur suivant la revendication 1, caracté-

risé par le fait que les embouts (26, 26') ont une section

transversale de forme carrée.

3.- Embout supérieur d'un assemblage de combus-

tible du coeur d'un réacteur nucléaire suivant la revendi-

cation 2, caractérisé par le fait qu'il comporte, au voi-

sinage de chacun de ses angles, une ouverture de position-

nement (40, 45) de forme sensiblement cylindrique et parallèle à l'axe de l'assemblage de combustible (27) dont le diamètre est au moins égal au diamètre d'un pion de

positionnement (35) de la plaque supérieure de coeur (32).

4.- Embout supérieur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte quatre ouvertures

de positionnement (40) disposées dans les angles de l'em-

bout (26), constituées par les alésages internes de quatre

fourreaux (36) fixés sur l'embout (26).

5.- Embout supérieur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les fourreaux (36) comportent un corps tubulaire engagé dans des ouvertures alignées d'un ensemble de lames de ressorts (38), une tête (36a) en saillie latérale par rapport aux fourreaux (36) destinée à venir en appui sur les ressorts à lame (38) de l'embout (26) intercalés entre la tête (36a) du fourreau (36) et une partie (28) de l'embout (26) ainsi qu'une partie d'extrémité (36b) de fixation dans une partie (30) de l'embout (26), de manière que le fourreau (36) soit fixé sur l'embout (26) et assure la fixation des lames de

ressort (38).

6.- Embout supérieur suivant la revendication 5, comportant une plaque adaptatrice (30) de fixation des tubes-guides de l'assemblage (27) et un cadre (28) fixé dans une disposition parallèle sur la plaque adaptatrice

(30) par l'intermédiaire d'une jupe (37), la plaque adap-

tatrice (30), le cadre (28) et la jupe (27) ayant une section transversale de forme carrée, caractérisé par le

fait que chacun des fourreaux (36) est fixé par l'intermé-

diaire de sa partie d'extrémité de fixation (36b) dans une ouverture (41) traversant la plaque adaptatrice (30) et que des parties d'extrémité de fixation des lames de ressorts (38) comportent des ouvertures alignées engagées sur le corps du fourreau (36) et sont intercalées et

serrées entre la tête (36a) du fourreau et le cadre (28).

7.- Embout supérieur suivant la revendication 6,

caractérisé par le fait que la partie d'extrémité de fixa-

tion (36b) du fourreau (36) introduite dans une ouverture traversante (41)de la plaque adaptatrice (30) est fixée par l'intermédiaire d'une douille (42) ayant une partie élargie introduite et fixée dans un lamage usiné dans la

plaque adaptatrice (30).

8.- Embout supérieur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il comporte quatre ouvertures de positionnement (45) usinées chacune à l'intérieur d'un

bossage (44) en saillie par rapport à la surface supé-

rieure de l'embout (26'), et disposé au voisinage d'un

angle de l'embout (26').

9.- Embout supérieur suivant la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une cavité (46) de direction axiale au voisinage d'un bossage (44) pour l'engagement de parties d'extrémité de fixation (38'a) de ressorts (38') de l'embout supérieur (26') et une ouverture (48) débouchant sur une surface extérieure de l'embout à l'une de ses extrémités et dans la cavité axiale (46) pour l'engagement d'une goupille (47) par l'extérieur de l'embout, dans des perçages des parties (38'a) de fixation des lames de ressorts introduites à

l'intérieur de la cavité (46) de direction axiale.

10.- Embout supérieur suivant l'une quelconque

des revendications 8 et 9, comportant une plaque adapta-

trice (30') et un cadre (28') fixé dans une disposition

parallèle sur la plaque adaptatrice (30') par l'intermé-

diaire d'une jupe (37'), la plaque adaptatrice (30'), le

cadre (28') et la jupe (37') ayant une section transver-

sale de forme carrée, caractérisé par le fait que les bossages (44) sont disposés en saillie par rapport à une

face du cadre (28') opposée à la plaque adaptatrice (30').

11.- Embout supérieur suivant la revendication , caractérisé par le fait que les bossages (44) sont

venus de matière avec le cadre (28') de l'embout (26').

12.- Embout supérieur suivant l'une quelconque

des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait que

la cavité (46) de direction axiale pour la fixation des extrémités (38'a) des ressorts (38') et l'ouverture (48)

d'introduction de la goupille (47) de fixation des res-

sorts (38') sont usinées dans le cadre (28').

13.- Embout supérieur suivant la revendication 12, caractérisé par le fait que quatre cavités (46) de fixation de quatre ensembles de lames de ressorts (38') sont usinés chacune dans un côté du cadre (28') de forme carrée, les ouvertures (46) étant disposées de part et

d'autre de deux bossages (44) disposés suivant une diago-

nale du cadre (28') de l'embout (26').