ES2290307T3 - Varilla de combustible para una central nuclear y un muelle de espaciamiento para estar previsto en dicha varilla de combustible. - Google Patents
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Abstract
Varilla de combustible nuclear destinada a una central nuclear, en la que la varilla de combustible (1) comprende un tubo de recubrimiento (2) que se sella mediante un primer tapón terminal (3) en un primer extremo y un segundo tapón terminal (4) en un segundo extremo, una pluralidad de pastillas de combustible (5) que se agrupan entre sí en el interior del tubo de recubrimiento (2) de tal modo que configuran una columna de pastillas y un muelle de espaciamiento (6) dispuesto en un espacio (7) en la varilla de combustible (1) a fin de, por lo menos durante el transporte, sujetar la columna de pastillas con la fuerza del muelle hacia el segundo extremo del tubo de recubrimiento (2) y en la que el muelle de espaciamiento (6) comprende una primera parte (8) de longitud variable dispuesta para venir a tope contra la pastilla de combustible (5) dispuesta en la parte superior de la columna de pastillas con una sección terminal (9) y una segunda parte (10) dispuesta para permitir el acoplamiento del muelle de espaciamiento (6) contra una superficie interior del tubo de recubrimiento (2) mediante una presión orientada radialmente hacia el exterior, caracterizada porque el muelle de espaciamiento (6) comprende una tercera parte (11) dispuesta para permitir la liberación del acoplamiento de la segunda parte (10) del muelle de espaciamiento (6) en el tubo de recubrimiento (2) durante el funcionamiento de la central nuclear.
Description
Varilla de combustible para una central nuclear
y un muelle de espaciamiento para estar previsto en dicha varilla de
combustible.
La presente invención se refiere a una varilla
de combustible para una central nuclear y un muelle de espaciamiento
dispuesto para proporcionarse en una varilla de combustible. La
varilla de combustible comprende un tubo de recubrimiento sellado
mediante un primer tapón terminal en un primer extremo y un segundo
tapón terminal en un segundo extremo, una pluralidad de pastillas
de combustible agrupadas entre sí en el interior del tubo de
recubrimiento de tal modo que configuran una columna de pastillas y
un muelle de espaciamiento dispuesto en un espacio de la varilla de
combustible a fin de, por lo menos durante el transporte, sujetar la
columna de pastillas con la fuerza del muelle hacia el segundo
extremo del tubo de recubrimiento y en la que el muelle de
espaciamiento comprende una primera parte de longitud variable
dispuesta para venir a tope contra la pastilla de combustible
dispuesta en la parte superior de la columna de pastillas con una
sección terminal y una segunda parte dispuesta para permitir el
acoplamiento del muelle de espaciamiento contra una superficie
interior del tubo de recubrimiento mediante una presión orientada
radialmente hacia el exterior.
Los muelles de espaciamiento se disponen en
varillas de combustible a fin de sujetar las pastillas de
combustible, que se disponen en el interior del tubo de
recubrimiento, en su lugar durante el transporte, que se produce
antes de que las varillas de combustible se dispongan en un
recipiente de un reactor nuclear. Durante el transporte, las
varillas de combustible se disponen por lo menos parcialmente en una
posición horizontal y la función del muelle de espaciamiento es
evitar que la columna de pastillas se desplace completa o
parcialmente en el interior del tubo de recubrimiento. Si se
produce dicho desplazamiento de la columna de pastillas, existe el
riesgo que una o diversas pastillas de combustible se inclinen en el
interior del tubo de recubrimiento y cuando se dispongan las
varillas de combustible en una posición vertical en el interior del
recipiente del reactor nuclear dichas pastillas de combustible
inclinadas impidan que la columna de pastillas se desplace hasta
una posición correcta para el funcionamiento. Por consiguiente, la
función del muelle de espaciamiento es evitar que se produzca dicho
desplazamiento o una fragmentación de la columna de pastillas
durante el transporte.
Durante el funcionamiento de una central
nuclear, los gases de fisión se acumulan en el espacio que se
encuentra por encima de las pastillas de combustible en el tubo de
recubrimiento. Por lo tanto, el muelle de espaciamiento, que se
dispone en dicho espacio debe utilizar un volumen tan reducido como
resulte posible a fin de no limitar el espacio de los gases de
fisión. Otra ventaja de utilizar un muelle de espaciamiento es que
se puede disponer a una distancia del extremo superior del tubo de
recubrimiento en la que se suelda normalmente un tapón terminal
para sellar el tubo de recubrimiento. Por este motivo, no se han de
tomar medidas especiales destinadas a evitar que el material del
muelle se funda y se mezcle con el material del tubo de
recubrimiento en la junta de soldadura realizada. Ello aumenta
asimismo el espacio destinado a los gases de fisión aparte de
reducir los costes.
Se han desarrollado muelles de espaciamiento que
permiten el acoplamiento del muelle de espaciamiento con el
interior del tubo de recubrimiento a una distancia apropiada por
encima de la columna de pastillas de tal modo que la parte elástica
del muelle pueda actuar contra la pastilla superior de la columna de
pastillas a fin de sujetar la columna de pastillas en su lugar en
la varilla de combustible durante el transporte. El documento JP
10020061 da a conocer un ejemplo de dicho muelle de espaciamiento.
Durante el funcionamiento de una central nuclear, se calientan las
pastillas de combustible y la columna de pastillas se alarga. La
parte de longitud variable del muelle de espaciamiento se comprime
de este modo y la presión del muelle de espaciamiento contra el
interior del tubo de recubrimiento aumenta hasta que la fricción de
la superficie de contacto entre el muelle de espaciamiento y el
interior del tubo de recubrimiento se supera de tal modo que se
libera el muelle de espaciamiento. Si el muelle de espaciamiento no
pierde su sujeción en el interior del tubo de recubrimiento antes
de que la presión resulte demasiado elevada, existe el riesgo de que
se deforme el tubo de recubrimiento.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar una varilla de combustible para una central nuclear que
presente un muelle de espaciamiento, al mismo tiempo con una
construcción relativamente simple, con un volumen reducido y que
realice una función de garantice que afloje su presión contra el
interior del tubo de recubrimiento antes de que se produzca una
presión en el contacto superficial que signifique un riesgo de
deformar el tubo de recubrimiento.
Dicho objetivo se alcanza mediante el muelle de
espaciamiento del tipo definido inicialmente, que se caracteriza
porque el muelle de espaciamiento comprende una tercera parte que
permite liberar el acoplamiento de la segunda parte del muelle de
espaciamiento durante el funcionamiento de la central nuclear.
Debido a que el muelle de espaciamiento no desempeña función alguna
durante del funcionamiento, resulta importante evitar que la
presión del muelle de espaciamiento contra el tubo de recubrimiento
por lo menos no supere un nivel de presión en el que exista el
riesgo de deformación del tubo de recubrimiento. Dicha tercera parte
del muelle de espaciamiento, que permite liberar el acoplamiento de
la segunda parte del muelle de espaciamiento en el tubo de
recubrimiento, se activará apropiadamente mediante un parámetro
relacionado con el funcionamiento. Dicho parámetro relacionado con
el funcionamiento puede ser la longitud de la columna de pastilla,
que aumenta consecuentemente a causa del incremento de temperatura.
Debido a que una columna de pastillas comprende habitualmente
relativamente muchas pastillas de combustible (del orden de 300 a
400 pastillas de combustible con una altura de aproximadamente 1
cm), la variación de la longitud de la columna de pastillas puede
resultar relativamente grande durante el funcionamiento.
Según una forma de realización preferida de la
presente invención, dicha tercera parte permite dicha liberación
cuando la primera parte de longitud variable del muelle de
espaciamiento se comprime hasta que se encuentra por debajo de una
longitud específica. Por consiguiente, debido a que la primera parte
del muelle de espaciamiento presenta una parte terminal, que se
acopla con la pastilla de combustible superior de la columna de
pastillas, se comprime la primera parte cuando se calienta y se
alarga la columna de pastillas durante el funcionamiento. La
compresión de la primera parte del muelle de espaciamiento durante
el funcionamiento proporciona una presión incrementada en la
superficie de contacto entre la segunda parte del muelle de
espaciamiento y el tubo de recubrimiento. Al iniciarse dicha
liberación cuando la primera parte se encuentra por debajo de una
longitud específica, se limita la presión, que el muelle de
espaciamiento ejercerá asimismo contra la superficie de contacto en
el tubo de recubrimiento. Al elegir apropiadamente dicha longitud
específica se garantiza que la presión de la superficie de
acoplamiento no supere el nivel de presión en el que existe el
riesgo de que se deforme el tubo de recubrimiento. La liberación
del acoplamiento de la segunda parte del muelle de espaciamiento
provoca un desplazamiento en dirección ascendente del muelle de
espaciamiento en el tubo de recubrimiento. Preferentemente, dicha
tercera parte comprende una sección de retención dispuesta para que
se realice el contacto con la pastilla dispuesta en la zona
superior de la columna de pastillas cuando se comprime dicha primera
parte hasta dicha longitud específica. Si la columna de pastillas
se alarga de tal modo que la primera parte se comprime hasta que se
encuentra por debajo de dicha longitud específica, la columna de
pastillas desplaza la sección de retención en dirección ascendente.
De este modo, se obtiene el desplazamiento de la tercera parte, que
se puede utilizar para liberar el acoplamiento de la segunda parte
del muelle de espaciamiento. La presión de la segunda parte contra
el interior del tubo de recubrimiento disminuye de este modo tanto
que se puede superar la fricción en la superficie de contacto y
liberarse el muelle de espaciamiento y desplazarse en dirección
ascendente en el tubo de recubrimiento.
Según otra forma de realización preferida de la
presente invención, la segunda parte comprende un elemento de
alambre que presenta una extensión helicoidal con un diámetro
exterior de tal tamaño que se proporciona dicha presión orientada
radialmente hacia el exterior contra la superficie interior del tubo
de recubrimiento. Por consiguiente, la segunda parte presenta,
cuando se encuentra sin cargar, un diámetro exterior que supera el
diámetro interior del tubo de recubrimiento. Por lo tanto, para
instalar el muelle de espaciamiento en el tubo de recubrimiento, el
diámetro de la segunda parte se ha de reducir mediante una
herramienta apropiada. Alternativamente, el tubo de recubrimiento
ha de realizar dicha compresión y el muelle de espaciamiento se ha
de instalar oponiéndose a la resistencia de fricción. Evidentemente,
se puede disminuir la resistencia de fricción girando el muelle en
la dirección ascendente del muelle de tal modo que durante la
instalación "se atornilla" el muelle hacia el interior. Se
deja expandir la segunda parte de tal modo que el muelle de
espaciamiento se fija mediante una presión orientada hacia el
exterior contra la superficie interior del tubo de recubrimiento en
un nivel apropiado del tubo de recubrimiento. Ventajosamente, dicha
tercera parte comprende un elemento de alambre, que constituye una
extensión del elemento de alambre helicoidal de la segunda parte.
Dicha extensión del elemento de alambre de la segunda parte
constituye una estructura que de un modo simple permite la
transmisión del movimiento desde la sección de retención de la
tercera parte al elemento de alambre de la segunda parte.
Ventajosamente, el movimiento de desplazamiento de la tercera parte
puede extender la segunda parte helicoidal en una dirección axial
que provoca la reducción del diámetro exterior de la segunda parte
y se puede liberar el muelle de espaciamiento de su acoplamiento con
el tubo de recubrimiento. Preferentemente, la tercera parte
comprende una extensión principalmente axial en el interior del tubo
de recubrimiento en una dirección orientada hacia la sección de
retención terminal. Por lo tanto, la tercera parte constituye una
estructura simple pero funcional destinada a transmitir el
movimiento de desplazamiento que libera la segunda parte.
Ventajosamente, la extensión axial de la tercera parte se realiza
sustancialmente en una posición central en el tubo de
recubrimiento. De este modo, el muelle de espaciamiento constituye
una estructura simétrica y la tercera parte se puede extender a
través de la cavidad, que se define mediante la estructura
helicoidal de la segunda
parte.
parte.
Según otra forma de realización preferida de la
presente invención, la primera parte comprende un elemento de
alambre que presenta una extensión helicoidal con un diámetro
exterior inferior al diámetro interior de los tubos de
recubrimiento. Dicha primera parte en forma de muelle helicoidal
proporciona de un modo eficaz la presión del muelle contra la
columna de pastillas de tal modo que se evita el desplazamiento de
las pastillas de combustible durante el transporte. Ventajosamente,
el muelle de espaciamiento se realiza mediante un elemento de
alambre de una pieza. De este modo, se obtiene un muelle de
espaciamiento que al mismo tiempo presenta un volumen reducido y
resulta simple de fabricar. Dicho muelle de espaciamiento se puede
realizar de acero inoxidable. El acero inoxidable es un material
que presenta unas propiedades como material que de un modo
relativamente sencillo se puede utilizar para realizar un muelle de
espaciamiento de una pieza. Asimismo, el acero inoxidable resulta
relativamente económico, presenta una buena resistencia a la
corrosión y unas buenas propiedades de solidez y elasticidad.
Debido a que el muelle de espaciamiento ocupa un volumen
relativamente reducido, la absorción de neutrones resulta también
relativamente reducida. Alternativamente, el muelle de
espaciamiento se puede realizar de un material más costoso tal como
una aleación basada en el circonio, que presenta una absorción de
neutrones inferior a la del acero inoxidable, pero también una
propiedades inferiores de elasticidad.
A continuación, se describirá un ejemplo de una
forma de realización preferida de la presente invención haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra una varilla de combustible
según la presente invención, y
la figura 2 ilustra un muelle de espaciamiento
según la presente invención.
La figura 1 ilustra la parte superior y la parte
inferior de una varilla de combustible 1. La varilla de combustible
1 comprende un tubo de recubrimiento 2 que se sella mediante un
primer tapón terminal 3 en un en un primer extremo superior y un
segundo tapón terminal 4 en un segundo extremo inferior. Por
superior e inferior se entiende la posición de las partes cuando la
varilla de combustible 1 se encuentra instalada en el interior del
recipiente del reactor. Una pluralidad de pastillas de combustible 5
se agrupa entre sí en el interior del tubo de recubrimiento 2 de
tal modo que configuran una columna de pastillas. Se dispone un
muelle de espaciamiento 6 en un espacio 7 en el tubo de
recubrimiento 2 que se encuentra limitado en la dirección
descendente por la pastilla de combustible 5 dispuesta en la parte
superior de la columna de pastillas y en la dirección ascendente
por el primer tapón terminal 3 del tubo de recubrimiento. El espacio
7 tiene la función de recibir los gases de fisión que se crean con
la radiación del combustible durante el funcionamiento de una
central nuclear. El muelle de espaciamiento 6 se dispone para que
ejerza presión contra la pastilla de combustible 5 dispuesta en la
parte superior y de este modo sujetar la columna de pastillas contra
el segundo extremo del tubo de recubrimiento 2. Cuando se instala
la varilla de combustible en el recipiente del reactor, presenta una
extensión vertical y la columna de pastillas se sujeta por la
fuerza de la gravedad en una posición correcta contra el segundo
tapón terminal inferior 4. Antes de que se instale la varilla de
combustible 1 en un recipiente de un reactor, se somete a un
transporte en el que, por lo menos parcialmente, se dispone en una
posición horizontal. La función del muelle de espaciamiento 6 es
evitar que la columna de pastillas se desplace o se fragmente en la
varilla de combustible 1 durante dicho transporte.
La figura 2 ilustra el muelle de espaciamiento
de la figura 1 con mayor detalle. El muelle de espaciamiento 6
comprende una primera parte 8 que comprende un elemento de alambre
que presenta una extensión helicoidal con un diámetro exterior
inferior al diámetro interior del tubo de recubrimiento 2. De este
modo, se puede variar sin impedimento alguno la longitud de la
primera parte 8 en el tubo de recubrimiento 2. La primera parte 8
comprende una sección terminal 9, que se dispone para venir a tope
contra la pastilla de combustible 5 dispuesta en la parte superior
de la columna de pastillas. El muelle de espaciamiento comprende una
segunda parte 10 que comprende un elemento de alambre, que
constituye una continuación del elemento de alambre de la primera
parte 8. El elemento de alambre de la segunda parte 10 presenta
también una extensión helicoidal pero con un diámetro superior al
de la primera parte 8. El diámetro exterior de la segunda parte 10
se comprime cuando se encuentra instalado de tal modo que la
segunda parte 10 ejerce una presión orientada radialmente hacia el
exterior contra la superficie interior del tubo de recubrimiento 2.
Mediante la presión de la segunda parte 10 contra la superficie
interior del tubo de recubrimiento 2 el muelle de espaciamiento 6 se
puede fijar en la posición pretendida en el espacio 7. Por último,
el muelle de espaciamiento 6 comprende una tercera parte 11 que
comprende un elemento de alambre, que constituye una continuación
del elemento de alambre de la segunda parte 10. La tercera parte 11
comprende una sección curvada 11a que presenta una flexión
sustancialmente de 180º además de una sección recta 11b. La sección
curvada 11a une la segunda parte 10 del muelle de espaciamiento 6
con la sección recta 11b y presenta una configuración apropiada para
sujetar el muelle de espaciamiento durante la instalación. La
sección recta 11b presenta una extensión sustancialmente axial en
posición central en el interior del tubo de recubrimiento 2 en una
dirección orientada hacia la sección de retención terminal 12. La
sección recta 11b se extiende en este caso a través de la primera
parte helicoidal 8 y de la segunda parte helicoidal 10 del muelle
de espaciamiento 6. Por consiguiente, el muelle de espaciamiento 6
se realiza mediante un elemento de alambre de una pieza. Un muelle
de espaciamiento 6 del tipo mencionado anteriormente se puede
realizar mediante un alambre grueso o una varilla fina que se
flexiona de tal modo que se extiende a lo largo de las trayectorias
helicoidales de la primera parte 8 y la segunda parte 10 antes el
muelle de espaciamiento se disponga con la tercera parte terminal
11. Preferentemente, el alambre o variable presenta una sección
transversal sustancialmente circular y se realiza ventajosamente de
acero inoxidable. El acero inoxidable resulta relativamente
económico, presenta una buena resistencia a la corrosión y unas
buenas propiedades de solidez. Debido a que el muelle de
espaciamiento ocupa un volumen tan reducido, la absorción de
neutrones resulta en este caso relativamente reducida.
Alternativamente, el muelle de espaciamiento se puede realizar de
un material mas costoso tal como una aleación basada en el circonio,
que presenta una baja absorción de neutrones, una buena resistencia
a la corrosión y unas buenas propiedades de solidez.
El muelle de espaciamiento 6 se puede instalar
en la varilla de combustible mediante una herramienta especial que
pueda reducir el diámetro de la secunda parte 10 del muelle de
espaciamiento 6 a fin de que el muelle de espaciamiento 6 se pueda
desplazar en sentido descendente en el interior del tubo de
recubrimiento 2. Cuando el muelle de espaciamiento 6 se ha
desplazado en dirección descendente hasta una posición pretendida en
el tubo de recubrimiento 2, la segunda parte 10 se puede expandir
radialmente de tal modo que, con la presión del muelle, encaja con
la superficie interior del tubo de recubrimiento 2.
Alternativamente, el tubo de recubrimiento ha de realizar dicha
compresión y se instala el muelle de espaciamiento 6 contra la
resistencia de la fricción. La resistencia de la fricción se
disminuye evidentemente al girar el muelle de espaciamiento 6 de tal
modo que se atornilla en el tubo de recubrimiento 2. La presión del
muelle de la segunda parte 10 que actúa radialmente hacia el
exterior provoca que el muelle de espaciamiento 6 se fije en el tubo
de recubrimiento 2. En la posición de sujeción del muelle de
espaciamiento 6, la sección terminal 9 de la primera parte 8 se
dispone con el muelle presionando contra la pastilla de combustible
5 dispuesta en la parte superior de la columna de pastillas. La
sección terminal 12 de la tercera parte 11 en este caso se dispone a
una cierta distancia de la pastilla de combustible 5 dispuesta en
la parte superior de la columna de pastillas. Una vez que se ha
instalado el muelle de espaciamiento 6 en el tubo de recubrimiento
2, se suelda el tapón terminal superior 3 al extremo superior del
tubo de recubrimiento 2. Debido a que el muelle de espaciamiento 6
se fija en el interior del tubo de recubrimiento 2 a una distancia
apropiada del tapón terminal superior 3, no existe riesgo alguno de
que el material del muelle se funda y se mezcle con el material de
recubrimiento de la junta de soldadura.
Durante el transporte de la varilla de
combustible 1 instalada finalmente, la segunda parte del muelle de
espaciamiento 6 se fija a la superficie interior del tubo de
recubrimiento 2 y la primera parte 8 de longitud variable se acopla
con la columna de pastillas con la presión del muelle. Si la
variable de combustible 1 se dispone en una posición horizontal o
se somete a los movimientos de transporte que inician un movimiento
de desplazamiento de la columna de pastillas, dicho movimiento se
reduce sustancialmente inmediatamente mediante la primera parte
elástica 8 de longitud variable. Por lo tanto, la primera parte 8
desplaza la columna de pastillas de vuelta a la posición correcta
original.
Una vez se ha realizado el transporte, la
varilla de combustible 1 se dispone en un recipiente de un reactor
de una central nuclear. Las varillas de combustible 1 se disponen en
posición vertical en el recipiente del reactor 5 y en este caso las
pastillas de combustible 5 se mantienen en la posición pretendida en
la varilla de combustible 1 por su propio peso. El muelle de
espaciamiento 6 ya no presenta función alguna a realizar. Durante
el funcionamiento de la central nuclear, se calientan las pastillas
de combustible 5. Las pastillas de combustible 5 se dilatan y la
columna de pastillas, que comprende una pluralidad de pastillas de
combustible 5, de este modo alcanza una extensión significativa.
Cuando se alarga la columna de pastillas, la primera parte 8 del
muelle de inmediatamente se comprime. Cuando la presión de la
compresión de la primera parte 8 del muelle de espaciamiento
aumenta, la presión de la segunda parte aumenta en la superficie
interior del tubo de recubrimiento 2. Cuando la presión de la
compresión alcanza un valor suficientemente elevado, se ha de
superar la fricción entre la segunda parte 10 y la superficie
interior del tubo de recubrimiento de tal modo que la segunda parte
10 se libere y el muelle de espaciamiento 6 se desplace en dirección
ascendente. La función de la tercera parte 11 del muelle de
espaciamiento es la de permitir dicha liberación de tal modo que no
se produzca riesgo alguno de que el tubo de recubrimiento 2 se
deforme. Cuando la primera parte 8 de longitud variable se comprime
hasta una longitud especifica, la sección de retención 12 de la
tercera parte 11 entra en contacto con la pastilla de combustible 5
superior. Si la columna de pastillas se extiende aún más de tal
modo que la primera parte se comprime hasta que se encuentra por
debajo de dicha longitud específica, la columna de pastillas
desplaza la sección recta 11b de la tercera parte 11 en dirección
ascendente por medio de la sección de retención 12. De este modo,
la sección curvada 11a de la tercera parte transforma el movimiento
en dirección ascendente de la segunda parte 10. Por lo tanto, la
segunda parte 10 se desplaza en dirección ascendente y alcanza una
extensión en una dirección axial. Dicha extensión provoca que se
reduzca el diámetro exterior de la segunda parte y que la presión
contra la superficie interior de los tubos de recubrimiento 2
descienda de tal modo que el muelle de espaciamiento se pueda
liberar y desplazar en dirección ascendente. Por consiguiente, la
sección de retención 12 de la tercera parte entra en contacto con la
pastilla de combustible 5 superior cuando la primera parte se
comprime hasta una longitud específica. Al escoger apropiadamente
dicha longitud específica, se garantiza que la presión de la
segunda parte 10 contra la superficie interior del tubo de
recubrimiento no supere un nivel de presión en el que existe el
riesgo de que el tubo de recubrimiento se deforme.
La presente invención no se encuentra limitada
en modo alguna a la forma de realización descrita en los dibujos
sino que se puede modificar libremente dentro del alcance de las
reivindicaciones.
Claims (20)
1. Varilla de combustible nuclear destinada a
una central nuclear, en la que la varilla de combustible (1)
comprende un tubo de recubrimiento (2) que se sella mediante un
primer tapón terminal (3) en un primer extremo y un segundo tapón
terminal (4) en un segundo extremo, una pluralidad de pastillas de
combustible (5) que se agrupan entre sí en el interior del tubo de
recubrimiento (2) de tal modo que configuran una columna de
pastillas y un muelle de espaciamiento (6) dispuesto en un espacio
(7) en la varilla de combustible (1) a fin de, por lo menos durante
el transporte, sujetar la columna de pastillas con la fuerza del
muelle hacia el segundo extremo del tubo de recubrimiento (2) y en
la que el muelle de espaciamiento (6) comprende una primera parte
(8) de longitud variable dispuesta para venir a tope contra la
pastilla de combustible (5) dispuesta en la parte superior de la
columna de pastillas con una sección terminal (9) y una segunda
parte (10) dispuesta para permitir el acoplamiento del muelle de
espaciamiento (6) contra una superficie interior del tubo de
recubrimiento (2) mediante una presión orientada radialmente hacia
el exterior, caracterizada porque el muelle de espaciamiento
(6) comprende una tercera parte (11) dispuesta para permitir la
liberación del acoplamiento de la segunda parte (10) del muelle de
espaciamiento (6) en el tubo de recubrimiento (2) durante el
funcionamiento de la central nuclear.
2. Varilla de combustible según la
reivindicación 1, caracterizada porque dicha tercera parte
(11) permite dicha liberación cuando la primera parte (8) de
longitud variable del muelle de espaciamiento (6) se comprime hasta
que se encuentra por debajo de una longitud específica.
3. Varilla de combustible según la
reivindicación 2, caracterizada porque dicha tercera parte
(11) comprende una sección de retención (12) dispuesta para entrar
en contacto con la pastilla de combustible (5) que se encuentra en
la parte superior de la columna de pastillas cuando se comprime la
primera parte (8) hasta dicha longitud específica.
4. Varilla de combustible según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
segunda parte (10) comprende un elemento de alambre que presenta una
extensión helicoidal con un diámetro exterior de un tamaño tal que
se proporciona dicha presión orientada radialmente hacia el exterior
contra la superficie interior del tubo de recubrimiento (2).
5. Varilla de combustible según la
reivindicación 4, caracterizada porque dicha tercera parte
comprende un elemento de alambre (11) que comprende una extensión
del elemento de alambre helicoidal de la segunda parte (10).
6. Varilla de combustible según las
reivindicaciones 3 y 5, caracterizada porque dicha tercera
parte comprende una extensión principalmente axial (11b) en el
interior del tubo de recubrimiento en una dirección orientada hacia
la sección de retención terminal (12).
7. Varilla de combustible según la
reivindicación 6, caracterizada porque la extensión axial de
dicha tercera parte (11b) se realiza sustancialmente en una
posición central del tubo de recubrimiento (2).
8. Varilla de combustible según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha
primera parte (8) comprende un elemento de alambre que presenta una
extensión helicoidal con un diámetro exterior inferior al diámetro
interior del tubo de recubrimiento (2).
9. Varilla de combustible según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
muelle de espaciamiento (6) se realiza mediante un elemento de
alambre de una pieza.
10. Varilla de combustible según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
muelle de espaciamiento (6) se realiza a partir de acero
inoxidable.
11. Muelle de espaciamiento dispuesto para estar
previsto en una varilla de combustible destinada a una central
nuclear, en el que la varilla de combustible (1) comprende un tubo
de recubrimiento (2) que se sella mediante un primer tapón terminal
(3) en un primer extremo y un segundo tapón terminal (4) en un
segundo extremo, una pluralidad de pastillas de combustible (5) que
se agrupan entre sí en el interior del tubo de recubrimiento (2) de
tal modo que configuran una columna de pastillas, en el que dicho
muelle de espaciamiento (6) se dispone en un espacio (7) en la
varilla de combustible (1) a fin de, por lo menos durante el
transporte, sujetar la columna de pastillas con la fuerza del
muelle hacia el segundo extremo del tubo de recubrimiento (2) y en
el que el muelle de espaciamiento (6) comprende una primera parte
(8) de longitud variable dispuesta para venir a tope contra la
pastilla de combustible (5) dispuesta en la parte superior de la
columna de pastillas con una sección terminal (9) y una segunda
parte (10) dispuesta para permitir el acoplamiento del muelle de
espaciamiento (6) hacia una superficie interior del tubo de
recubrimiento (2) mediante una presión orientada radialmente hacia
el exterior, caracterizada porque el muelle de espaciamiento
(6) comprende una tercera parte (11) dispuesta para permitir la
liberación del acoplamiento de la segunda parte (10) del muelle de
espaciamiento (6) en el tubo de recubrimiento (2) durante el
funcionamiento de la central nuclear.
12. Muelle de espaciamiento según la
reivindicación 11, caracterizada porque dicha tercera parte
(11) permite dicha liberación cuando la primera parte (8) de
longitud variable del muelle de espaciamiento (6) se comprime hasta
que se encuentra por debajo de una longitud específica.
13. Muelle de espaciamiento según la
reivindicación 12, caracterizada porque dicha tercera parte
(11) comprende una sección de retención (12) dispuesta para entrar
en contacto con la pastilla de combustible (5) que se encuentra en
la parte superior de la columna de pastillas cuando se comprime la
primera parte (8) hasta dicha longitud específica.
14. Muelle de espaciamiento según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores 11 a 13, caracterizada porque
dicha segunda parte (10) comprende un elemento de alambre que
presenta una extensión helicoidal con un diámetro exterior de un
tamaño tal que se proporciona dicha presión orientada radialmente
hacia el exterior contra la superficie interior del tubo de
recubrimiento (2).
15. Muelle de espaciamiento según la
reivindicación 14, caracterizada porque dicha tercera parte
comprende un elemento de alambre (11) que comprende una extensión
del elemento de alambre helicoidal de la segunda parte (10).
16. Muelle de espaciamiento según las
reivindicaciones 13 y 15, caracterizada porque dicha tercera
parte comprende una extensión principalmente axial (11b) en el
interior del tubo de recubrimiento en una dirección orientada hacia
la sección de retención terminal (12).
17. Muelle de espaciamiento según la
reivindicación 16, caracterizada porque la extensión axial de
dicha tercera parte (11b) se realiza sustancialmente en una
posición central del tubo de recubrimiento (2).
18. Muelle de espaciamiento según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores 11 a 17, caracterizada porque
dicha primera parte (8) comprende un elemento de alambre que
presenta una extensión helicoidal con un diámetro exterior inferior
al diámetro interior del tubo de recubrimiento (2).
19. Muelle de espaciamiento según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores 11 a 18, caracterizada porque
el muelle de espaciamiento (6) se realiza mediante un elemento de
alambre de una pieza.
20. Muelle de espaciamiento según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores 11 a 19, caracterizada porque
el muelle de espaciamiento (6) se realiza a partir de acero
inoxidable.
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