FR2741185A1 - CONTROL BAR GUIDE TUBE - Google Patents

Abstract

Ce tube de guidage (130) de barres de commande permet de réduire les vibrations des barres de commande qu'il contient. Il comprend une enveloppe (140) entourant les barres de commande avec une ouverture d'entrée (150) en face d'un trou formé dans la plaque supérieure du coeur (90) et traversé par le caloporteur. Ce caloporteur peut induire des vibrations de la barre de commande quand il pénètre par l'ouverture dans l'enveloppe. L'ouverture est située à une distance prédéterminée au-dessus du trou pour définir un intervalle entre eux, de sorte qu'une première partie prédéterminée du fluide s'écoule par l'intervalle et évite l'ouverture. La partie inférieure de l'enveloppe est percée par un orifice (175a/175b) situé prés de l'ouverture en vue de la sortie d'une deuxième partie prédéterminée de fluide. Les vibrations des barres de commande sot ainsi réduites car une première partie prédéterminée de fluide évite l'ouverture et une deuxième partie prédéterminée de fluide sort par l'orifice.This control rod guide tube (130) makes it possible to reduce the vibrations of the control rods it contains. It comprises an envelope (140) surrounding the control rods with an inlet opening (150) opposite a hole formed in the upper plate of the core (90) and traversed by the coolant. This coolant can induce vibrations of the control bar when it enters through the opening in the enclosure. The opening is located at a predetermined distance above the hole to define an interval between them, so that a first predetermined part of the fluid flows through the interval and avoids the opening. The lower part of the envelope is pierced by an orifice (175a / 175b) located near the opening for the exit of a second predetermined part of fluid. The vibrations of the control rods are thus reduced because a first predetermined part of fluid avoids opening and a second predetermined part of fluid exits through the orifice.

Description

I Tube de guidage de barres de commande Cette invention concerne d'uneI Control rod guide tube This invention relates to a

manière générale les tubes de guidages de barres de commande, et elle a plus particulièrement trait à un tube de guidage de barres de commande capable de réduire les vibrations d'une pluralité de barres de commande qu'il contient, lequel tube de guidage de barres de commande est approprié à une utilisation  generally control rod guide tubes, and more particularly relates to a control rod guide tube capable of reducing the vibrations of a plurality of control rods contained therein, which rod guide tube is suitable for use

dans des cuves de réacteur nucléaire à eau pressurisée.  in nuclear pressurized water reactor vessels.

Bien que l'on connaisse dans la technique antérieure des dispositifs pour réduire les vibrations des barres de commande, on a observé que ces dispositifs de l'art antérieur présentaient certaines limitations. Il est toutefois nécessaire, pour apprécier ces limitations, de faire certains rappels sur la structure et le fonctionnement d'une cuve de réacteur nucléaire à eau pressurisée typique et de ses tubes de  Although devices for reducing the vibrations of control rods are known in the prior art, it has been observed that these devices of the prior art have certain limitations. It is however necessary, in order to appreciate these limitations, to make certain reminders on the structure and the operation of a typical pressurized water nuclear reactor vessel and its tubes.

guidage de barres de commande associés.  guidance of associated control bars.

A cet égard, une cuve de réacteur nucléaire est un dispositif  In this regard, a nuclear reactor vessel is a device

permettant de produire de la chaleur par fission contrôlée d'un maté-  for producing heat by controlled fission of a material

riau fissile produisant des neutrons, contenu dans des assemblages combustibles. Plusieurs assemblages combustibles sont regroupés dans la cuve du réacteur pour y définir un coeur de réacteur nucléaire. Un liquide caloporteur et modérateur sous pression est mis en circulation dans la cuve et à travers les assemblages combustibles pour aider au processus de fission et pour emporter la chaleur produite par la fission  neutron-producing fissile material, contained in fuel assemblies. Several fuel assemblies are grouped in the reactor vessel to define a nuclear reactor core. A pressurized heat transfer and moderating liquid is circulated in the tank and through the fuel assemblies to aid in the fission process and to remove the heat produced by the fission

du matériau fissile contenu dans les assemblages combustibles.  fissile material contained in fuel assemblies.

Toutefois, les neutrons produits par la réaction de fission dans le coeur du réacteur doivent être maîtrisés de manière appropriée pour des raisons de sécurité. Par conséquent, la cuve contient une pluralité de tubes de guidage de barres de commande, chaque tube de guidage étant aligné verticalement avec son assemblage combustible associé. Le tube de guidage des barres de commande contient une pluralité de barres de commande mobiles, appartenant à une grappe de barres de commande. Chaque grappe de barres de commande peut être  However, the neutrons produced by the fission reaction in the reactor core must be appropriately controlled for safety reasons. Consequently, the tank contains a plurality of control rod guide tubes, each guide tube being aligned vertically with its associated fuel assembly. The control rod guide tube contains a plurality of movable control rods, belonging to a cluster of control rods. Each cluster of control bars can be

déplacée par coulissement de sorte que les barres de commande appar-  moved by sliding so that the control bars appear

tenant à la grappe de barres de commande peuvent être introduites ou ressorties par coulissement dans chaque assemblage combustible afin de commander la réaction de fission. En outre, dans chaque tube de guidage sont disposées une pluralité de plaques de guidage comportant une pluralité de trous que vont traverser en coulissant les barres de commande respectives, de sorte que les barres de commande sont convenablement guidées et supportées latéralement par les plaques de guidage. Comme précédemment mentionné, le liquide caloporteur et modérateur circule en montant dans chaque assemblage combustible, poursuit son trajet montant et pénètre dans le tube de guidage associé à cet assemblage combustible. Le liquide caloporteur et modérateur est autorisé à sortir du tube de guidage par une pluralité d'orifices percés dans les côtés du tube de guidage. Une fois sorti du tube de guidage,  attached to the cluster of control rods can be inserted or pulled out in each fuel assembly in order to control the fission reaction. In addition, in each guide tube are arranged a plurality of guide plates having a plurality of holes which will pass through by sliding the respective control bars, so that the control bars are suitably guided and supported laterally by the guide plates. . As previously mentioned, the coolant and moderator liquid circulates upward in each fuel assembly, continues its upward path and enters the guide tube associated with this fuel assembly. The coolant and moderator liquid is allowed to exit the guide tube through a plurality of holes drilled in the sides of the guide tube. Once out of the guide tube,

le caloporteur sort de la cuve du réacteur et s'écoule vers un généra-  the coolant leaves the reactor vessel and flows to a general

teur de vapeur pour former de la vapeur qui, au bout du compte,  steam generator to form steam which ultimately

produit de l'électricité d'une manière bien connue dans la technique.  produces electricity in a manner well known in the art.

Le demandeur a toutefois remarqué que lorsque le caloporteur entre dans le tube de guidage pour s'y écouler vers le haut, une partie de ce caloporteur produit un écoulement turbulent qui fait vibrer les barres de commande. Ceci parce que, lorsque le caloporteur monte à l'intérieur du tube de guidage, une partie de ce caloporteur change de direction pour s'écouler par les orifices traversant le tube de guidage, ce qui provoque un écoulement turbulent dans le tube. Cette partie du caloporteur va sortir par l'orifice à cause du gradient de pression existant entre l'intérieur et l'extérieur du tube de guidage. De plus, quand le caloporteur heurte les plaques de guidage à l'intérieur du tube de guidage, il change de direction en provoquant encore un écoulement turbulent à l'intérieur du tube de guidage, ce qui fait vibrer encore les barres de commande. De surcroît, une plaque d'alignement qui ferme l'extrémité supérieure du tube de guidage conduit à une turbulence supplémentaire dans le tube de guidage puisque le caloporteur heurte la plaque d'alignement et change de direction pour sortir par l'orifice, ce qui résulte encore en une vibration supplémentaire des barres de  However, the Applicant has noticed that when the coolant enters the guide tube to flow up there, part of this coolant produces a turbulent flow which vibrates the control rods. This is because, when the coolant rises inside the guide tube, part of this coolant changes direction to flow through the orifices passing through the guide tube, which causes turbulent flow in the tube. This part of the coolant will exit through the orifice because of the pressure gradient existing between the inside and the outside of the guide tube. In addition, when the coolant hits the guide plates inside the guide tube, it changes direction again causing turbulent flow inside the guide tube, which still vibrates the control rods. In addition, an alignment plate which closes the upper end of the guide tube leads to additional turbulence in the guide tube since the coolant strikes the alignment plate and changes direction to exit through the orifice, which further results in additional vibration of the bars

commande. En d'autres termes, quand le caloporteur change de direc-  ordered. In other words, when the coolant changes direction

tion, il frappe les barres de commande à une vitesse suffisante pour les faire vibrer. Cette vibration est indésirable car elle peut finalement provoquer une usure des barres de commande contre une ou plusieurs des plaques de guidage qu'elles traversent de façon coulissante. Cette usure peut éventuellement interférer avec la capacité des barres de commande à coulisser convenablement dans les trous des plaques de guidage et donc avec la capacité des barres de commande à maîtriser convenablement la réaction de fission. Par conséquent, un problème à résoudre dans ce domaine est de réduire les vibrations des barres de  tion, it strikes the control rods at a speed sufficient to make them vibrate. This vibration is undesirable because it can ultimately cause wear of the control rods against one or more of the guide plates which they slide through. This wear can possibly interfere with the ability of the control rods to slide properly in the holes of the guide plates and therefore with the ability of the control rods to properly control the fission reaction. Therefore, a problem to be solved in this area is to reduce the vibrations of the bars.

commande pour empêcher l'usure de ces barres.  control to prevent wear of these bars.

Des dispositifs permettant de réduire les vibrations des barres de commande sont connus. Le brevet US n 4 584 168, intitulé "System for Controlling Destructive Vibration of a Nuclear Control Rod" et délivré le 22 avril 1986 au nom de Franck J. Formanck, décrit un tube de guidage comprenant un tube de plaque tubulaire contenant une barre de commande entourée d'un tube intérieur monté dans le tube de plaque tubulaire. Le tube intérieur décrit dans ce brevet est étroitement emboîté autour de la barre de commande. Des liaisons annexes entre les extrémités supérieure et inférieure du tube intérieur servent à diriger le caloporteur afin de maîtriser les vibrations de la barre de commande. Bien que ce brevet divulgue un tube de guidage capable de maîtriser les vibrations d'une barre de commande qu'il  Devices for reducing the vibrations of the control rods are known. US Patent 4,584,168, entitled "System for Controlling Destructive Vibration of a Nuclear Control Rod" and issued April 22, 1986 in the name of Franck J. Formanck, describes a guide tube comprising a tubular plate tube containing a bar of control surrounded by an inner tube mounted in the tube plate tube. The inner tube described in this patent is tightly fitted around the control bar. Additional connections between the upper and lower ends of the inner tube are used to direct the coolant in order to control the vibrations of the control bar. Although this patent discloses a guide tube capable of controlling the vibrations of a control bar which it

contient, ce brevet a besoin de liaisons annexes pour diriger le calo-  contains, this patent needs side links to direct the calo-

porteur. Il semble que ces liaisons annexes du dispositif de Formanck peuvent donner lieu à la possible existence au moins de pièces libres qui migrent dans la cuve du réacteur, lesquelles pièces libres peuvent endommager les composants internes de la cuve si les liaisons annexes se détachent du tube intérieur. Cela est indésirable tant du point de  carrier. It seems that these side links of the Formanck device can give rise to the possible existence at least of free parts which migrate in the reactor vessel, which free parts can damage the internal components of the tank if the side links detach from the inner tube. . This is undesirable both from the point of

vue économique que du point de vue de la sécurité.  economic view only from a security standpoint.

Par conséquent, un objet de la présente invention est de proposer un tube de guidage de barres de commande capable de réduire convenablement les vibrations d'une pluralité de barres de commande  It is therefore an object of the present invention to provide a control rod guide tube capable of suitably reducing the vibrations of a plurality of control rods.

qu'il contient.it contains.

La présente invention propose donc un tube de guidage de barres de commande capable de réduire les vibrations d'une pluralité de barres de commande qu'il contient. Ce tube de guidage comprend une enveloppe qui entoure les barres de commande. Cette enveloppe présente une ouverture d'entrée située en face d'un trou formé dans la plaque de coeur supérieure, lequel trou est traversé par le caloporteur  The present invention therefore provides a control rod guide tube capable of reducing the vibrations of a plurality of control rods which it contains. This guide tube includes an envelope which surrounds the control rods. This envelope has an inlet opening located opposite a hole formed in the upper core plate, which hole is crossed by the coolant.

de la cuve de réacteur. Le caloporteur est capable d'induire des vibra-  of the reactor vessel. The coolant is capable of inducing vibra-

tions des barres de commande quand il traverse ce trou et pénètre dans l'enveloppe par l'ouverture. L'ouverture de l'enveloppe est située à une distance prédéterminée au-dessus du trou afin de définir un intervalle  control rods when it passes through this hole and enters the enclosure through the opening. The opening of the envelope is located at a predetermined distance above the hole in order to define an interval

entre l'ouverture et le trou, de sorte qu'une première partie prédétermi-  between the opening and the hole, so that a first predetermined part

née du caloporteur s'écoule sur le côté, par l'intervalle, en évitant l'ouverture. L'enveloppe a aussi la partie inférieure de sa paroi latérale qui est percée par un orifice situé près de l'ouverture en vue de la sortie d'une deuxième partie prédéterminée de caloporteur hors de l'enveloppe. Les vibrations des barres de commande sont réduites car la première partie prédéterminée de caloporteur évite l'ouverture d'entrée et la deuxième partie prédéterminée de caloporteur sort par l'orifice. Dans son aspect général, la présente invention est un tube de guidage de barres de commande à utiliser dans une cuve de pression contenant une plaque qui définit un trou permettant à un fluide de traverser, ce tube étant apte à réduire les vibrations d'une barre de commande qu'il contient et comprenant une enveloppe qui entoure la barre de commande et comporte une ouverture d'entrée disposée en face du trou afin de recevoir le fluide s'écoulant à travers le trou, ce fluide étant capable d'induire des vibrations de la barre de commande quand il pénètre par l'ouverture dans l'enveloppe, l'ouverture étant située à une distance prédéterminée au-dessus du trou pour définir un intervalle entre l'ouverture et le trou de sorte qu'une première partie prédéterminée du fluide s'écoule par l'intervalle et évite l'ouverture, l'enveloppe ayant sa partie inférieure percée par un orifice situé près de l'ouverture en vue de la sortie d'une deuxième partie prédéterminée de fluide hors de l'enveloppe, les vibrations des barres de commande étant ainsi réduites car la première partie prédéterminée de fluide évite l'ouverture d'entrée et la deuxième partie prédéterminée de fluide sort  born from the coolant flows sideways, in between, avoiding opening. The envelope also has the lower part of its side wall which is pierced by an orifice located near the opening with a view to the exit of a second predetermined part of heat transfer fluid from the envelope. The vibrations of the control rods are reduced because the first predetermined portion of coolant avoids the inlet opening and the second predetermined portion of coolant exits through the orifice. In its general aspect, the present invention is a control rod guide tube for use in a pressure vessel containing a plate which defines a hole allowing a fluid to pass through, this tube being able to reduce the vibrations of a bar control element it contains and comprising an envelope which surrounds the control rod and has an inlet opening arranged opposite the hole in order to receive the fluid flowing through the hole, this fluid being capable of inducing vibrations of the control bar when it enters through the opening in the envelope, the opening being located at a predetermined distance above the hole to define an interval between the opening and the hole so that a first predetermined part fluid flows in between and avoids opening, the casing having its lower part pierced by an orifice located near the opening for the exit of a second predetermined part ée of fluid out of the envelope, the vibrations of the control rods being thus reduced because the first predetermined part of fluid avoids the entry opening and the second predetermined part of fluid leaves

par l'orifice.through the orifice.

Ce tube de guidage est en outre caractérisé par une plaque de guidage disposée dans l'enveloppe et comportant un trou destiné à  This guide tube is further characterized by a guide plate disposed in the envelope and having a hole for

recevoir et guider la barre de commande à travers l'enveloppe.  receive and guide the control bar through the envelope.

Une caractéristique de la présente invention est la présence  A feature of the present invention is the presence

de longs goujons qui relient l'enveloppe à une plaque de coeur supé-  long studs that connect the casing to an upper heart plate

rieure placée dans la cuve du réacteur et la présence d'une bride traversée par un trou qui entoure la partie inférieure de l'enveloppe, un support allongé partant de cette bride et venant en prise avec la plaque de coeur supérieure de sorte qu'un intervalle est défini entre la plaque  higher placed in the reactor vessel and the presence of a flange traversed by a hole which surrounds the lower part of the casing, an elongated support starting from this flange and coming into engagement with the upper core plate so that a interval is defined between the plate

de coeur supérieure et l'enveloppe.  of upper heart and envelope.

Un avantage de la présente invention est que l'écoulement turbulent du fluide à l'intérieur de l'enveloppe est réduit pour réduire  An advantage of the present invention is that the turbulent flow of the fluid inside the envelope is reduced to reduce

les vibrations des barres de commande.  vibrations of the control rods.

Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente inven-  These objects, characteristics and advantages of the present invention

tion, ainsi que d'autres, apparaîtront clairement à l'homme du métier  tion, as well as others, will be apparent to those skilled in the art

s'il se reporte à la description détaillée suivante, prise en liaison avec  if it refers to the following detailed description, taken in conjunction with

les dessins dans lesquels sont représentées et décrites des formes de  the drawings in which are represented and described forms of

réalisation illustratives de la présente invention.  illustrative embodiments of the present invention.

Dans ces dessins: la figure 1 montre une vue en élévation partielle d'une cuve de réacteur nucléaire à eau pressurisée classique, dont on a retiré des composants par souci de clarté, une pluralité de tubes de guidage des barres de commande étant montée dans la cuve de pression sur une plaque de coeur supérieure, la figure 2 est une vue en élévation partielle d'un tube de guidage avec une ouverture d'entrée et une pluralité d'orifices formés dans sa partie inférieure, près de l'ouverture d'entrée,  In these drawings: FIG. 1 shows a partial elevation view of a conventional pressurized water nuclear reactor vessel, from which components have been removed for clarity, a plurality of control rod guide tubes being mounted in the pressure tank on an upper core plate, FIG. 2 is a partial elevation view of a guide tube with an inlet opening and a plurality of orifices formed in its lower part, near the opening of Entrance,

la figure 3 est une vue en élévation partielle de la partie infé-  Figure 3 is a partial elevational view of the lower part

rieure du tube de guidage, la figure 4A est une vue en coupe suivant la ligne 4A-4A de la figure 3, et la figure 4B est une vue en coupe suivant la ligne 4B-4B de  of the guide tube, FIG. 4A is a sectional view along line 4A-4A of FIG. 3, and FIG. 4B is a sectional view along line 4B-4B of

la figure 3.Figure 3.

Si on se reporte à la figure 1, on y voit représentée une cuve  If we refer to Figure 1, we see represented a tank

de réacteur nucléaire à eau pressurisée classique, globalement dési-  of a conventional pressurized water nuclear reactor, generally

gnée par 10. La cuve 10 comprend une enceinte 20 ouverte en son extrémité supérieure et comportant une pluralité de tubulures d'entrée et de tubulures de sortie 40 qui lui sont fixées (une seule tubulure de chaque sorte est représentée). Un couvercle 50 est monté au-dessus de l'enceinte 20 en étant fixé de manière étanche à l'enceinte 20 par  hindered by 10. The tank 10 comprises an enclosure 20 open at its upper end and comprising a plurality of inlet pipes and outlet pipes 40 which are fixed thereto (only one pipe of each kind is shown). A cover 50 is mounted above the enclosure 20 while being tightly fixed to the enclosure 20 by

une pluralité de goujons 55.a plurality of studs 55.

Toujours en référence à la figure 1, la cuve 10 contient une pluralité d'assemblages combustibles 60 contenant du matériau fissile  Still with reference to FIG. 1, the tank 10 contains a plurality of fuel assemblies 60 containing fissile material

capable de produire de la chaleur en émettant des neutrons de fission.  capable of producing heat by emitting fission neutrons.

Plusieurs mécanismes 70 d'entraînement des barres de commande  Several mechanisms 70 for driving the control rods

pénètrent dans le haut du couvercle 50, chaque mécanisme 70 compre-  enter the top of the cover 50, each mechanism 70 compres-

nant une pluralité de barres de commande allongées et coulissantes 80 (voir la Fig. 3). Chaque barre de commande 80 contient un matériau absorbeur destiné à absorber les neutrons précédemment mentionnés  nant a plurality of elongated and sliding control bars 80 (see Fig. 3). Each control bar 80 contains an absorbent material intended to absorb the previously mentioned neutrons

afin de commander convenablement la réaction de fission se produi-  in order to properly control the fission reaction occurs

sant dans les assemblages combustibles 60.  health in fuel assemblies 60.

Si on se reporte de nouveau à la figure 1, une plaque supé-  Referring again to Figure 1, a plate above

rieure de coeur 90, orientée horizontalement, est disposée dans la cuve 10 et comporte une pluralité de trous transversaux 100. Les trous 100 permettent le passage du caloporteur du réacteur qui monte à travers eux et permettent aussi le passage des barres de commande 80 entrant  core 90, oriented horizontally, is disposed in the tank 10 and has a plurality of transverse holes 100. The holes 100 allow the passage of the reactor coolant which rises through them and also allow the passage of the control rods 80 entering

et sortant de l'assemblage combustible 60. De plus, une plaque supé-  and leaving the fuel assembly 60. In addition, a top plate

rieure de support 110 est située à une certaine distance au-dessus de la plaque supérieure de coeur 90 et est traversée par une pluralité de trous pour les raisons décrites ici. Une pluralité de tubes de guidage allongés, globalement désignés par 130, sont interposés entre la plaque supérieure de coeur 90 et la plaque supérieure de support 110 pour guider les barres de commande 80 verticalement dans et hors de l'assemblage combustible 60. C'est-à-dire que chaque tube de guidage est coaxialement aligné avec son assemblage combustible 60 correspondant, de sorte que les barres de commande 80 peuvent entrer et sortir de l'assemblage combustible 60 pour commander la réaction  support 110 is located at a certain distance above the upper heart plate 90 and is crossed by a plurality of holes for the reasons described here. A plurality of elongated guide tubes, generally designated by 130, are interposed between the upper core plate 90 and the upper support plate 110 to guide the control rods 80 vertically in and out of the fuel assembly 60. This is that is, each guide tube is coaxially aligned with its corresponding fuel assembly 60, so that the control rods 80 can enter and exit the fuel assembly 60 to control the reaction

de fission dans ce dernier.of fission in the latter.

Si on se reporte aux figures 2, 3, 4A et 4B, le tube de guida-  Referring to Figures 2, 3, 4A and 4B, the guide tube

ge 130 comprend une enveloppe 140, allongée et globalement tubulai-  ge 130 includes an envelope 140, elongated and generally tubular

re, orientée verticalement, qui entoure les barres de commande 80.  re, oriented vertically, which surrounds the control bars 80.

L'enveloppe 140 a une ouverture d'entrée 150 en sa partie 160 d'extrémité inférieure pour recevoir le caloporteur s'écoulant vers le haut par le trou 100 et pour permettre le déplacement des barres de  The casing 140 has an inlet opening 150 in its lower end portion 160 to receive the coolant flowing upward through the hole 100 and to allow the displacement of the bars of

commande 80 par l'ouverture 150. Pour des raisons exposées ci-  command 80 through opening 150. For the reasons set out below

dessous, l'ouverture d'entrée 150 est située à une distance prédétermi-  below, the inlet opening 150 is located at a predetermined distance

née au-dessus de la plaque supérieure de coeur 90 afin de définir un intervalle 155 entre elles. Une bride annulaire 165, qui s'étend vers l'extérieur et est traversée par une pluralité de goujons 170 à ressort à lame, entoure la partie d'extrémité inférieure 160. Chaque goujon 170 s'engage de manière appariée dans un trou de vis associé 180 formé dans la plaque supérieure de coeur 90, pour fixer l'enveloppe 140 à la plaque supérieure de coeur 90. La bride 165 comporte en outre deux supports 185 qui descendent en contact avec la plaque supérieure de  born above the upper heart plate 90 in order to define an interval 155 between them. An annular flange 165, which extends outwardly and is traversed by a plurality of leaf spring studs 170, surrounds the lower end portion 160. Each stud 170 engages in a paired manner in a screw hole associated 180 formed in the upper core plate 90, to fix the casing 140 to the upper core plate 90. The flange 165 further comprises two supports 185 which descend in contact with the upper plate of

coeur 90 pour supporter le poids de l'enveloppe 140 sur la plaque supé-  core 90 to support the weight of the envelope 140 on the upper plate

rieure de coeur 90. De cette manière, les supports 185 supportent sensi-  heart 90. In this way, the supports 185 support sensi-

blement tout le poids de l'enveloppe 140 et, par conséquent, les goujons 170 ne supportent pas tout le poids de l'enveloppe 140. On réduit ainsi le risque de voir les goujons 170 se plier ou se fracturer  the entire weight of the casing 140 and therefore the studs 170 do not support the entire weight of the casing 140. This reduces the risk of the studs 170 bending or fracturing

sous le poids de l'enveloppe 140. En outre, la partie d'extrémité infé-  under the weight of the casing 140. In addition, the lower end portion

rieure 160 est percée par une pluralité d'orifices de forme rectangulai-  upper 160 is pierced by a plurality of orifices of rectangular shape

re, 175a et 175b, servant à faire sortir le caloporteur de l'enveloppe 140. L'orifice situé le plus bas 175a et l'orifice situé le plus haut 175b ont chacun une section prédéterminée de 107,42 cm2 (16,65 pouces carrés) et un centre situé à une distance prédéterminée d'environ 219,20 mm et 384,3 mm respectivement (environ 8,63 pouces et 15,13 pouces respectivement) au-dessus de la plaque supérieure de coeur 90, pour les raisons décrites ci-après. En outre, l'ouverture d'entrée 150 est coaxialement alignée avec le trou 100 pour permettre à une partie prédéterminée du caloporteur s'écoulant par le trou 100 de pénétrer par l'ouverture d'entrée 150 dans l'enveloppe 140. L'enveloppe 140 a en outre une partie d'extrémité supérieure 190 placée dans le trou 120 précédemment mentionné de la plaque supérieure de support 110 pour supporter latéralement la partie d'extrémité supérieure 190 de l'enveloppe 140. Il peut y avoir au total huit orifices 175a et 175b équidistants et alignés horizontalement sur le pourtour de l'enveloppe 140. Une pluralité de fentes 220 sont également formées autour de  re, 175a and 175b, used to remove the coolant from the envelope 140. The lowest hole 175a and the highest hole 175b each have a predetermined section of 107.42 cm2 (16.65 inches squares) and a center located at a predetermined distance of approximately 219.20 mm and 384.3 mm respectively (approximately 8.63 inches and 15.13 inches respectively) above the upper heart plate 90, for the reasons described below. In addition, the inlet opening 150 is coaxially aligned with the hole 100 to allow a predetermined portion of the coolant flowing through the hole 100 to enter through the inlet opening 150 into the casing 140. The envelope 140 further has an upper end portion 190 placed in the aforementioned hole 120 of the upper support plate 110 for laterally supporting the upper end portion 190 of envelope 140. There may be a total of eight holes 175a and 175b equidistant and aligned horizontally around the periphery of the envelope 140. A plurality of slots 220 are also formed around

l'enveloppe 140 pour des raisons décrites ci-dessous.  envelope 140 for reasons described below.

Comme on le voit mieux sur la figure 4B, une pluralité de plaques de guidage 200, espacées, coaxialement alignées et orientées horizontalement, sont disposées dans l'enveloppe 140, chaque plaque de guidage 200 ayant un bord qui épouse globalement la forme de la surface intérieure de l'enveloppe 140. De plus, une pluralité de broches espacées 210 sont en prise avec le bord de chaque plaque de guidage 200, chaque broche 210 étant dimensionnée pour s'emboîter dans l'encoche 220 correspondante afin de fixer chaque plaque de  As best seen in FIG. 4B, a plurality of spaced, coaxially aligned and horizontally oriented guide plates 200 are disposed in the casing 140, each guide plate 200 having an edge which generally matches the shape of the surface inside of the envelope 140. In addition, a plurality of spaced pins 210 are engaged with the edge of each guide plate 200, each pin 210 being dimensioned to fit into the corresponding notch 220 in order to fix each plate

guidage à l'enveloppe 140. Chaque plaque de guidage 200 est égale-  guide to the envelope 140. Each guide plate 200 is equally

ment traversée par une pluralité de trous 230 destinés à recevoir par coulissement les barres de commande 80 respectives, afin de guider les barres de commande 80 à travers l'enveloppe 140 et dans l'assemblage combustible 60. De plus, chaque plaque de guidage 200 est traversée transversalement par une pluralité de passages d'écoulement 240 permettant au caloporteur de traverser la plaque de guidage 200. La plaque de guidage 200 comporte en outre une ouverture centrale 250 destinée au passage d'un ensemble formant l'araignée des barres de commande (non représenté), couplé aux barres de commande 80 ainsi  traversed by a plurality of holes 230 intended to receive by sliding the respective control bars 80, in order to guide the control bars 80 through the casing 140 and into the fuel assembly 60. In addition, each guide plate 200 is traversed transversely by a plurality of flow passages 240 allowing the coolant to pass through the guide plate 200. The guide plate 200 further comprises a central opening 250 intended for the passage of an assembly forming the spider of the control bars (not shown), coupled to the control bars 80 as well

qu'au passage du caloporteur à travers la plaque de guidage 200.  as the passage of the coolant through the guide plate 200.

Lorsque la cuve de réacteur 10 est en fonctionnement, le liquide caloporteur et modérateur pénètre par la tubulure d'entrée 30 pour s'écouler vers le haut à travers les trous 100 formés dans la plaque supérieure de coeur 90. Quand le caloporteur traverse les trous , il s'écoule en direction de l'ouverture d'entrée 150. Cependant, une première partie prédéterminée (environ 20% en volume) de ce caloporteur s'écoule sur le côté par l'intervalle 155 et évite ainsi l'ouverture d'entrée 150, comme représenté par les flèches sur la figure 3. La quantité de caloporteur qui évite l'ouverture d'entrée 150 n'est donc pas disponible pour provoquer un écoulement turbulent dans l'enveloppe 140, qui conduirait sans cela à une vibration indésirable des barres de commande 80. La partie restante du caloporteur pénètre dans l'enveloppe 140 pour s'y écouler vers le haut. Toutefois, une  When the reactor vessel 10 is in operation, the coolant and moderator liquid enters through the inlet pipe 30 to flow upward through the holes 100 formed in the upper core plate 90. When the coolant passes through the holes , it flows in the direction of the inlet opening 150. However, a first predetermined part (approximately 20% by volume) of this coolant flows on the side through the interval 155 and thus avoids the opening of inlet 150, as shown by the arrows in FIG. 3. The quantity of coolant which avoids the inlet opening 150 is therefore not available to cause a turbulent flow in the envelope 140, which would otherwise lead to a unwanted vibration of the control rods 80. The remaining part of the coolant enters the casing 140 to flow upward there. However, a

deuxième partie prédéterminée (environ 80% en volume) de ce calo-  second predetermined part (about 80% by volume) of this calo-

porteur va immédiatement sortir par les orifices 175a/175b quand ce caloporteur restant passe dans l'enveloppe 140. Le caloporteur qui sort par les orifices 175a/175b n'est donc pas disponible non plus pour  carrier will immediately exit through the openings 175a / 175b when this remaining coolant passes through the envelope 140. The coolant which leaves through the openings 175a / 175b is therefore not available either for

provoquer un écoulement turbulent dans l'enveloppe 140, qui condui-  cause a turbulent flow in the envelope 140, which conducts

rait aussi sans cela à une vibration indésirable des barres de comman-  otherwise there would be an undesirable vibration of the control rods

de 80. Tout le caloporteur restant continue à monter dans l'enveloppe  80. All the remaining coolant continues to rise in the envelope

et rencontre la plaque d'alignement qui recouvre l'enveloppe 140.  and meets the alignment plate which covers the envelope 140.

Le courant de caloporteur change alors de direction pour s'écouler vers  The coolant current then changes direction to flow towards

le bas et sortir par les orifices 175a/175b. Bien qu'une certaine turbu-  down and exit through holes 175a / 175b. Although some turbu-

lence puisse ce produire dans l'enveloppe 140 lorsque le caloporteur s'y écoule en montant, cette turbulence, si elle existe, est néanmoins réduite de manière significative du fait de la taille de l'intervalle 155  lence can this occur in the envelope 140 when the coolant flows therein rising, this turbulence, if it exists, is nevertheless significantly reduced due to the size of the interval 155

et du fait de la taille et de l'emplacement des orifices 175a/175b.  and because of the size and location of the holes 175a / 175b.

A titre d'exemple non limitatif, l'enveloppe 140 peut avoir une longueur totale d'environ 244 cm (96 pouces) afin d'entourer entièrement la longueur des barres de commande 80 lorsque ces barres de commande 80 sont rentrées dans l'enveloppe 140. Chaque orifice 175 de forme rectangulaire peut avoir une superficie d'environ 421,64  By way of nonlimiting example, the envelope 140 may have a total length of approximately 244 cm (96 inches) in order to completely surround the length of the control bars 80 when these control bars 80 are tucked into the envelope. 140. Each orifice 175 of rectangular shape can have an area of approximately 421.64

mm2 (environ 16,6 pouces carrés) pour permettre au liquide calo-  mm2 (approximately 16.6 square inches) to allow the liquid to heat

porteur de sortir de l'enveloppe 140. L'orifice situé le plus bas 175a a son centre situé à une distance prédéterminée d'environ 219,20 mm (environ 8,63 pouces) au-dessus de la surface supérieure de la plaque de coeur supérieure 90. L'orifice situé le plus haut 175a a son centre situé à une distance prédéterminée d'environ 384,3 mm (environ 15,13  carrier to exit the envelope 140. The lowest hole 175a has its center located at a predetermined distance of about 219.20 mm (about 8.63 inches) above the upper surface of the plate. upper heart 90. The highest hole 175a has its center located at a predetermined distance of approximately 384.3 mm (approximately 15.13

pouces) au-dessus de la surface supérieure de la plaque de coeur supé-  inches) above the upper surface of the upper core plate

rieure 90. L'ouverture d'entrée 150 est située entre environ 20,32 et ,4 mm (entre environ 0,80 et 1,0 pouces) au-dessus de la surface  90. The inlet opening 150 is located between about 20.32 and .4 mm (between about 0.80 and 1.0 inches) above the surface

supérieure de la plaque de coeur supérieure 90 afin de définir un inter-  upper of the upper core plate 90 in order to define an inter-

O10 valle 155 relativement grand pour permettre à la quantité souhaitée de  O10 valle 155 relatively large to allow the desired amount of

caloporteur d'éviter l'ouverture d'entrée 150.  coolant to avoid entry opening 150.

Ainsi, on comprendra que le choix du demandeur de placer l'ouverture d'entrée 150 à une hauteur prédéterminée au-dessus de la surface supérieure de la plaque de coeur supérieure 90 définit un inter- valle 155 relativement grand qui permet à une partie prédéterminée du  Thus, it will be understood that the choice of the applicant to place the inlet opening 150 at a predetermined height above the upper surface of the upper core plate 90 defines a relatively large interval 155 which allows a predetermined portion of

caloporteur (environ 20% en volume) d'éviter l'ouverture d'entrée 150.  coolant (about 20% by volume) to avoid the inlet opening 150.

Moins de caloporteur entrant par l'ouverture 150 correspond à moins  Less coolant entering through opening 150 means less

de caloporteur entrant dans l'enveloppe 140, et donc à moins d'écoule-  of coolant entering the envelope 140, and therefore unless

ment turbulent dans l'enveloppe 140. Moins d'écoulement turbulent dans l'enveloppe 140 se traduit par moins de vibrations des barres de commande 80. On remarquera dans la discussion qui précède que le fait de placer des orifices 175a/175b dans la partie inférieure de l'enveloppe 140 fait que davantage de caloporteur quitte l'enveloppe 140, plus tôt que si on place les orifices 175a/175b dans la partie intermédiaire ou dans la partie supérieure de l'enveloppe 140 comme dans les précédentes conceptions de tubes de guidage. Cela fait qu'il y a moins de caloporteur disponible pour provoquer des vibrations des  turbulent ment in the casing 140. Less turbulent flow in the casing 140 results in less vibration of the control rods 80. It will be noted in the preceding discussion that the fact of placing orifices 175a / 175b in the part lower of the envelope 140 causes more coolant to leave the envelope 140, sooner than if the orifices 175a / 175b are placed in the intermediate part or in the upper part of the envelope 140 as in the previous tube designs. guidance. This means that there is less coolant available to cause vibrations of the

barres de commande 80.control bars 80.

Il est bien entendu que la description qui précède n'a été  It is understood that the foregoing description has not been

donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des varian-  given only by way of illustration and not limitation and that variations

tes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la  your or modifications can be made within the framework of the

présente invention. Il peut par exemple y avoir un nombre supplémen-  present invention. For example, there may be an additional number

taire d'orifices percés dans la longueur de l'enveloppe 140 pour permettre à davantage de caloporteur encore de sortir de l'enveloppe  shutter holes drilled in the length of the envelope 140 to allow more coolant to come out of the envelope

afin de réduire les vibrations des barres de commande 80.  to reduce vibration on the control rods 80.

Par conséquent, il a été proposé par la présente invention un  Therefore, it has been proposed by the present invention a

tube de guidage des barres de commande capable de réduire les vibra-  control rod guide tube capable of reducing vibration

tions de la pluralité de barres de commande qu'il contient, lequel tube de guidage des barres de commande peut être utilisé dans des cuves de  of the plurality of control rods it contains, which control rod guide tube can be used in tanks

réacteur nucléaire à eau pressurisée.  pressurized water nuclear reactor.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Tube de guidage (130) de barres de commande à utiliser dans une cuve de pression (10) contenant une plaque (90) qui définit un trou (100) permettant à un fluide de traverser, ledit tube étant apte à réduire les vibrations d'une barre de commande (80) qu'il contient, caractérisé par une enveloppe (140) qui entoure la barre de commande et comporte une ouverture d'entrée (150) disposée en face du trou afin  1. Guide tube (130) for control rods to be used in a pressure tank (10) containing a plate (90) which defines a hole (100) allowing a fluid to pass through, said tube being capable of reducing vibrations. of a control bar (80) which it contains, characterized by an envelope (140) which surrounds the control bar and has an inlet opening (150) arranged opposite the hole so de recevoir le fluide s'écoulant à travers le trou, ce fluide étant capa-  to receive the fluid flowing through the hole, this fluid being ble d'induire des vibrations de la barre de commande quand ce fluide pénètre par l'ouverture dans l'enveloppe, l'ouverture étant située à une distance prédéterminée au-dessus du trou pour définir un intervalle  ble to induce vibrations of the control bar when this fluid enters through the opening in the envelope, the opening being located at a predetermined distance above the hole to define an interval (155) entre l'ouverture et le trou de sorte qu'une première partie prédé-  (155) between the opening and the hole so that a first predefined part terminée du fluide s'écoule par l'intervalle et évite l'ouverture, ladite enveloppe ayant sa partie inférieure percée par un orifice situé près de l'ouverture en vue de la sortie d'une deuxième partie prédéterminée de fluide hors de ladite enveloppe, les vibrations des barres de commande étant ainsi réduites car la première partie prédéterminée de fluide évite l'ouverture d'entrée et la deuxième partie prédéterminée de fluide sort  finished fluid flows through the interval and avoids opening, said envelope having its lower part pierced by an orifice located near the opening for the exit of a second predetermined part of fluid out of said envelope, the vibrations of the control rods being thus reduced because the first predetermined part of fluid avoids the opening of entry and the second predetermined part of fluid leaves par l'orifice.through the orifice. 2. Tube de guidage selon la revendication 1, caractérisé en outre par une plaque de guidage (200) disposée dans ladite enveloppe, ladite plaque de guidage définissant un trou (230) pour recevoir le barre de  2. Guide tube according to claim 1, further characterized by a guide plate (200) disposed in said envelope, said guide plate defining a hole (230) for receiving the bar. commande et guider la barre de commande à travers ladite enveloppe.  control and guide the control bar through said envelope. 3. Tube de guidage selon la revendication 1, caractérisé en outre par: (a) une bride (165) qui entoure la partie inférieure de ladite enveloppe, ladite bride étant traversée par un trou, et (b) un goujon (170) qui s'étend à travers le trou de ladite bride et se met en prise avec la plaque supérieure du coeur pour fixer  3. A guide tube according to claim 1, further characterized by: (a) a flange (165) which surrounds the bottom of said casing, said flange being traversed by a hole, and (b) a stud (170) which extends through the hole in said flange and engages the top plate of the core to secure ladite enveloppe à la plaque supérieure du coeur.  said envelope to the upper plate of the heart. 4. Tube de guidage selon la revendication 3, caractérisé en outre par un support (185) qui descend de ladite bride et vient en prise avec la plaque de coeur supérieure pour supporter ladite enveloppe sur  4. Guide tube according to claim 3, further characterized by a support (185) which descends from said flange and engages with the upper core plate to support said envelope on la plaque supérieure du coeur.the upper plate of the heart.