FR2638559A1 - Installation de manutention pour un reacteur nucleaire a neutrons rapides - Google Patents

Abstract

L'installation comprend, à l'intérieur de la cuve 10 d'un réacteur nucléaire à neutrons rapides, une poutre 54 apte à pivoter autour d'un axe vertical décalé par rapport au coeur du réacteur, et un chariot 60 mobile sur la poutre et portant un tube guide 62. Un couloir de manutention 36, situé au-dessus des dalles 12, 34 surplombant la cuve 10 et des cellules voisines 30, 32, contient une poutre fixe 66 sur laquelle se déplace un chariot 68 portant un tube guide 70. Ce couloir 36 communique avec la cuve et les cellules par des passages 38, 40, 42. Le transfert d'un assemblage 26 entre le coeur 14 du réacteur et l'une des cellules 30, 32 s'effectue ainsi à l'aide d'un grappin unique 64 suspendu à un câble 72 qui s'enroule sur un treuil 74 placé au bout du couloir 36.

Description

InstaLLation de anutention pour un réacteur nucléaire à neutrons rapides
DESCRIPTION
L'invention concerne une installation de manutention des assemblages de combustible nucléaire, conçue pour être utilisee dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides.

Dans les reacteurs nucleaires à neutrons rapides, le coeur du réacteur est généralement placé dans une cuve d'axe vertical, obture à son extrémité supérieure par une dalle de fermeture horizontale. Cette cuve est habituellement remplie d'un métal liquide constitué le plus souvent par du sodium, servant à transférer la chaleur dégagée dans Le coeur du réacteur jusqu des échangeurs de chaleur intermédiaires qui sont placés soit directement dans la cuve, soit à l'extérieur de celLe-ci, seLon qu'il sagit d'un réacteur du type intégré ou du type à bouc Les. L'écoulement du métaL Liquide entre Le coeur du réacteur et les échangeurs est assuré par des pompes qui peuvent egalement être placée à L'intérieur ou à l'ex térieur de la cuve du réacteur.

Dans les réacteurs connus, notamment de type intégré, la manutention des assemblages à L'intérieur de
La cuve est généralement assuree au moyen d'un appareil de manutention tel qu'un ringard. Cet appareil est monté dans un petit bouchon tournant, apte à tourner dans un grand bouchon tournant supporté de façon rotative par la dalle de fermeture de la cuve, dans la partie de cette dernière surplombant Le coeur du reacteur. Les axes des deux bouchons tournants sont excentrés L'un par rapport à L'autre, de telle sorte que leur rotation combinée pèr- met d'amener L'appareiL de manutention à La verticaLe de chacun des assemblages de combustible nucléaire constituant Le coeur et à La verticale d'un poste de déchargement habituellement extérieur à ce dernier.

Dans ces réacteurs connus de type integre, Le transfert des assemblages entre le poste de dechargement et une cellule situee à L'extérieur de la cuve du réacteur est assuré habituellement en plaçant les assemblages dans un pot de transfert rempli de sodium. Ce pot est suspendu à un treuil placé dans un sas chevauchant à la fois La cuve et la celLule, sur des rampes inclinées plongeant dans la cuve et dans la cellule à partir du sas.

Dans une telle installation de manutention, l'utilisation de deux bouchons tournants imbriqués et excen trés impose un diamètre minimum de La cuve relativement important, notamment dans le cas d'un réacteur de type integre, en repoussant les différents composants tels que les pompes et les échangeurs au-delà de La périphérie du grand bouchon tournant. Le coût du réacteur s'en trouve penalise de façon appréciable.

Par ailleurs, le transfert des assemblages entre le coeur et la cellule extérieure nécessite l'utilisation d'un grand nombre de composants, ce qui pénalise Là encore le coût du réacteur.

L'invention a précisément pour objet une installation de manutention d'un type nouveau, conçue de façon à réduire le coût du réacteur à La fois grâce à une diminution du diamètre de la cuve autorisee par la suppression des bouchons tournants et grâce à une réduction du nombre des composants intervenant dans La manutention.

Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une installation de manutention d'assemblages de combustible nucléaire, dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides comprenant une cuve obturée par une dalLe de fermeture horizontale et contenant des assemblages jux taposés formant le coeur du réacteur, cette installation étant caractérisée par le fait qu'elle comprend une poutre horizontaLe mobile montée dans la cuve, immédiatement sous la dalle, des moyens pour faire pivoter cette poutre au tour d'un axe vertical décalé par rapport au coeur du réacteur, un premier chariot monte sur la poutre mobile et portant un premier tube guide vertical, des moyens pour déplacer le premier chariot le long de la poutre mobile, un grappin de préhension d'un assemblage, apte à se déplacer à l'intérieur du premier tube guide, et des moyens pour déplacer ce grappin à l'intérieur du premier tube guide.

Dans une installation ainsi conçue, les composants qui doivent être présents dans la cuve peuvent être suspendus à la dalle de fermeture à proximite immédiate du coeur, notamment dans les zones situées sur les côtés de la zone balayée par la poutre mobile. Le diamètre de
La cuve peut ainsi etre diminue par rapport aux installations classiques utilisant des bouchons tournants. Par ailLeurs, la suppression de ces bouchons constitue en elle-même une simplification appréciable.

Selon un perfectionnement particulièrement avantageux de l'invention, L'installation comprend de plus au moins une cellule extérieure à la cuve et surmontée par une deuxième dalle horizontale prolongeant ladite dalle de fermeture ; un couloir de manutention reliant une première zone située au-dessus d'un canal de manutention centré sur ledit axe vertical et traversant La dalle de fermeture, et une deuxième zone située au-dessus d'un ca- nal d'accès à ladite cellule, traversant la deuxième dalle ; une poutre horizontale fixe montée dans Le couloir de manutention ; un deuxième chariot monté. sur La poutre fixe et portant un deuxième tube guide vertical ; et des moyens pour déplacer le deuxieme chariot Le Long de la poutre fixe ; lesdits moyes pour déplacer Le grappin permettant de déplacer ce dernier également dans le deuxieme tube guide et comprenant un treuil place à proximité d'une extrémité du couloir de manutention adjacente à la deuxième zone, et un organe souple reliant le grappin au treuil.

Grâce à ce perfectionnement, un treuil unique est utilisé pour transferer chaque assemblage entre le coeur du reacteur et la cellule extérieure. De plus, le sas de transfert, les rampes et le poste de déchargement situé dans la cuve pour assurer la mise en place de l'assemblage dans le pot de transfert sont supprimés. L'installation de manutention est donc sensiblement plus simple et moins coûteuse.

Avantageusement, le couloir de manutention permet d'accéder à la fois à une cellule de lavage d'assemblages irradies et à une cellule d'arrivée d'assemblages neufs par deux canaux d'accès.

Habituellement, un réacteur à neutrons rapides comprend un bouchon-couvercle-coeur suspendu à la dalle de fermeture, au-dessus du coeur du réacteur, et contenant notamment les barres de contrôle du réacteur ainsi que des thermocouples servant à mesurer la température à La sortie du coeur. Dans ce cas, l'installation de manutention selon L'invention comprend de plus une hotte amovible apte à être fixee de façon etanche sur la dalle de fermeture et comportant un moyen de levage permettant d'escamoter le bouchon-couvercle-coeur à l'intérieur de cette hotte lors des manutentions.

Selon un mode de realisation préféré de l'inven- tion, la poutre mobile est fixee, à proximité de L'une de ses extrémités, sur un tube de structure vertical centré sur l'axe de pivotement de la poutre et monté de façon tournante dans ta dalle de fermeture, Les moyens pour faire pivoter la poutre mobile agissant sur une partie du tube de structure située au-dessus de La dalle de fermeture, l'autre extrémité de la poutre mobile étant supportée par un chemin de roulement en arc de cercle fixe sous cette dalle.

Un mode de réalisation préféré de l'invention comportant différentes variantes va à présent etre décrit, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côte, représentant en coupe et de façon schématique une installation de manutention conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de dessus representant schématiquement la partie de L'installation situee à l'in- trieur de la cuve du réacteur ;
- la figure 3 est une vue de dessus comparable à la figure 2, représentant à plus grande écheLle la commande des differents mouvements du chariot placé dans la cuve du réacteur ;;
- la figure 4 est une vue en coupe verticale representant, selon une première variante du mode de réa- lisation illustré sur les figures, la partie de l'installation permettant de transférer les assemblages de l'inté- rieur de la cuve dans le couloir de manutention surplombant la dalle ;
- la figure 5 est une vue en coupe comparable à la figure 4 illustrant plus en détail la commande des différents mouvements du chariot, de la poutre et du tube guide placés dans la cuve du reacteur, selon la premier variante ;
- la figure 6 est une vue en coupe comparable à la figure 5 illustrant une deuxième variante de realisation de l'invention ; et
- la figure 7 est une vue en coupe représentant de façon schématique l'escamotage du bouchon-couverclecoeur dans une hotte amovibLe placée sur la dalle de fermeture de la cuve du réacteur.

La figure 1 represente de façon schematique l'ensemble d'une installation de manutention conforme à l'invention, implante dans un réacteur nucléaire à neu trons rapides de type integré. Ce reacteur comprend, de façon connue, une cuve 10 d'axe vertical obturée à son extrémité superieure par une dalle de fermeture horizontale 12. il est important de noter qu 'afin de faciliter l'expose, la cuve 10 et la dalle de fermeture 12 ont été illustrees de façon éclatée sur la figure 1.

Les principaux composants situés à l'intérieur de la cuve 10 sont identiques aux composants que l'on trouve habituellement dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides. C'est la raison pour laquelle ces composants sont représentes de façon très schématique et ne seront décrits maintenant que tres brièvement.

Ces principaux composants comprennent le coeur 14 du réacteur, habituellement centré sur L'axe verticaL de la cuve 10, et une cuve interne 16 délimitant à l'intérieur de la cuve 10 un collecteur chaud 18 situé principalement au-dessus du coeur 14 et un collecteur froid 20 situé principalement en dessous et autour du coeur du reacteur. La cuve 10 est remplie d'un métal liquide genéralement constitué par du sodium, jusqu'à proximité de la dalle de fermeture 12.Dans L'espace formé autour du coeur 14 à l'intérieur de la cuve 10 sont places des pompes primaires 22 et des échangeurs de chaléur 24 suspendus à la dalle de fermeture 12 et agences de telle sorte que, sous l'impulsion des pompes 22, le metal liquide chaud sortant du coeur 14 par le col Lecteur chaud 18 traverse les échangeurs 24, puis ressorte dans le collecteur froid 20 avant d'etre réinjecté à la partie basse du coeur 14.

Pour compléter cette breve desXcription du réac- teur nucléaire à neutrons rapides de type intégré illustré de façon très schématique sur la figure 1, il est rappelle que le coeur 14 de ce réacteur est formé d'un certain nombre d'assemblages de combustible nucléaire 26 disposés côte à côte en position verticaLe.

En outre, le coeur 14 est habituellement surmonté d'un ensemble 28, appelé bouchon-couvercle-coeur, dont l'une des fonctions est de permettre la commande du déplacement et le guidage des barres de contrôle servant à piloter et à arrêter le réacteur. Le bouchon-couverclecoeur 28 sert également à supporter, à proximité immédiate de l'extrémité supérieure du coeur 14, des systèmes de mesure tels que des thermocouples. il est suspendu à la dalle de fermeture 12 du réacteur et occupe, lors du fonctionnement du réacteur, la zone du collecteur chaud 18 située entre le coeur 14 et la dalle de fermeture 12, à la verticale de la partie centrale du coeur. Sur la figure 1, le bouchon-couvercle-coeur 28 est représenté dans la position qu'il occupe lors de la manutention des assemblages 26.

Une installation de manutention des assemblages de combustible nucléaire 26 équipant un tel reacteur va à présent être decrite.

L'installation de manutention selon l'invention permet, de façon habituelle, de transférer les assemblages de combustible nucléaire 26 irradiés dans le coeur 14 du réacteur depuis ce coeur 14 jusqu'à une cellule 30 extérieure à la cuve 10 du réacteur et constituée, par exemple, par une cellule de lavage. Elle permet également, à l'inverse, de transférer des assemblages neufs dans le coeur 14 du réacteur à partir d'une cellule 32 également situee à l'extérieur de la cuve 10 et se présentant par exemple sous la forme d'un couloir situé entré le bâtiment contenant la cuve 10 et la cellule de lavage 30. Les cellules 30 et 32 sont surmontées par une dalle horizontale 34 dont la face supérieure est approximativement au meme niveau que la face supérieure de la dalle de fermeture 12 de la cuve 10 du réacteur.

Afin de permettre le transfert des assemblages entre l'intérieur de la cuve 10 du reacteur et l'une ou
L'autre des cellules 30 et 32, un couloir de manutention 36 est formé au-dessus des dalles 12 et 34. Le couloir 36 relie ainsi une zone située au-dessus d'un canal de manutention 38 traversant la dalle de fermeture 12 du réacteur à une zone situee au-dessus d'un canal d'accès 40 traversant la dalle 34 et débouchant dans la cellule de lavage 30, en passant par une zone située au-dessus d'un canal d'accès 42 traversant également la dalle 34 et débouchant dans le couloir 32. Le canal de manutention 38 traverse la dalle de fermeture 12, dans une partie périphérique de celle-ci située entre deux des composants tels que les pompes 22 et les échangeurs 24 suspendus à la daLle 12 dans cette zone.

Le couloir de manutention 36 est de préférence rectiligne et il contient une atmosphère contrôLée, à taux réduit en oxygène, de même que les cellules 30 et 32.

Afin d'assurer une protection biologique satisfaisante au-dessus de la dalle de fermeture 12 lors du fonctionnement du réacteur, un bouchon en acier 44 est normalement placé dans le canal de manutention 38. Ce bouchon est escamoté à l'intérieur du couloir 36 lors de la manutention à l'aide d'un appareil de levage approprié d'un type quelconque, représenté schématiquement en 46 sur la figure 1. En outre, L'étanchéité du canal de manutention 38 est garantie lors du fonctionnement du réacteur, ainsi -qu'en période de manutention par une vanne 48 telle qu'une vanne à tiroir placee dans Le couloir 36.

Des vannes 50 et 52 telles que des vannes à tiroir, egalement placées dans le couloir 36, permettent de façon comparable d'obturer respectivement les canaux d'accès 40 et 42 lorsque le réacteur est en fonctionnement, et pendant certaines phases de la manutention.

Les appareils de manutention qui constituent l'essentiel de l'installation selon l'invention vont à present être décrits toujours en reférence à la figure 1.

Ces appareils comprennent tout d'abord, à l'intérieur de la cuve 10 du reacteur, une poutre horizontale mobile 54 qui est située immediatement en dessous de la dalle de fermeture 12, dans le ciel de gaz neutre surplombant le métal liquide contenu dans la cuve 10. Cette poutre 54 est fixée, à proximité de l'une de ses extrémités, sur un tube de structure vertical 56 traversant la dalle de fermeture 12 et par Lequel la poutre 54 est suspendue à cette dalle de façon à pouvoir pivoter autour de l'axe vertical de ce tube 56. Le tube de structure 56 est lui-même traversé selon son axe par le canal de manutention 38. Le tube de structure 56 est supporté par la dalle 12, dans le couloir 36, par une couronne à billes, et l'étanchéité est assurée par des joints gonflables ou à lèvres.

Afin d'assurer son supportage et son guidage, l'extrémité opposée de la poutre mobile 54 est équipée de galets 54b (figure 2) qui roulent sur un chemin de roulement 58 en arc de cercle centré sur l'axe vertical du tube de structure 56 et fixé sous la dalle de fermeture 12. Le centre du chemin de roulement 58 est situé en un emplacement approximativement diamétralement opposé au tube de structure 56, par rapport à l'axe vertical de la cuve 10. De plus, le débattement de La poutre mobile 54 autour de son axe de pivotement vertical est choisi afin qu'un chariot 60 apte à se déplacer Le long de cette poutre puisse être placé à la verticale de l'un quelconque des assemblages 26 constituant Le coeur 14 du reacteur.

Un débattement total d'environ 45 permet, par exemple, d'arriver à ce resultat.

Le chariot 60 supporte un tube guide 62, d'axe vertical, qui fait saillie vers le bas jusqu'à un niveau légèrement superieur à celui de l'extrémité supérieure du coeur 14. Un grappin 64 conçu pour saisir l'un des assemblages 26 peut être reçu dans le tube guide 62 et se déplacer hors de celui-ci, d'une manière qui sera décri te ulterieurement.

A ces instruments de manutention situés dans la cuve 10 du réacteur s'ajoutent des instruments de manutention situés dans le couloir de manutention 36. Ces instruments comprennent une poutre horizontale fixe 66 passant à la verticale de chacun des canaux 38, 40 et 42, à proximité du plafond du couloir 36. Un chariot 68 est monté sur la poutre fixe 66 de façon à pouvoir se déplacer le long de cette dernière. Le chariot 68 supporte un tube guide 70, d'axe vertical, qui fait saillie vers le bas jusqu'à un niveau légèrement supérieur à la face supérieure des vannes 48, 50 et 52. Comme le tube guide 62, le tube guide 70 a une Longueur lui permettant de recevoir le grappin de préhension 64 et un assemblage 26 suspendu à ce grappin.Les déplacements du chariot 68 permettent d'amener Le tube guide 70 dans le prolongement du canal de manutention 38 et dans le prolongement des canaux d'accès 40 et 42.

Selon une caractéristique particulièrement économique, le même grappin 64 est utilisé dans les tubes guides 62 et 70, ce qui permet d'assurer la totalite du transfert des assemblages irradiés depuis le coeur 14 du reacteur jusqu'à la cellule de lavage 30 ainsi que le transfert des assemblage neufs depuis le couloir 32 jusqu'au coeur 14 à l'aide de ce grappin unique. A cet effet,
Le grappin 64 est suspendu à un câble 72 dont L'extrémité opposee s'enroule sur le tambour d'un treuil 74 monté à l'extrémité du couloir de manutention 36 surplombant la cellule de lavage 30.Ce treuil 74 est situé plus précisé ment dans le prolongement de la poutre 66, de telle sorte que son tambour soit placé à l'intérieur du couloir 36 et que le motoreducteur commandant ta rotation du tambour soit placé hors de ce couloir, dans l'atmosphère exterieu- re. L'arbre de commande par lequel le motoréducteur actionne le tambour traverse la paroi du couloir 36, par l'intermédiaire d'un systeme de joints tournants.

A partir du tambour du treuil 74, le câble 72 chemine horizontalement le long de la poutre 66 jusqu'à' une poulie de renvoi 76 portée par le chariot 68. Le câble 72 chemine ensuite verticalement à l'intérieur du tube guide 70. Lorsque le grappin 64 est placé dans le tube guide 62 et lorsque ce dernier n' est pas place dans le prolongement du canal de manutention 38, comme L'illustre la figure 1, le câble 72 descend à l'intérieur de ce dernier canal jusqu'à une poulie de renvoi 78 montée sur le rail mobile 54. Le câble 72 chemine ensuite horizontalement le long de cette dernière jusqu'à une poulie de renvoi 80 portée par le chariot 60, au-delå de laquelle le câble 72 descend dans le tube guide 62 jusqu'au grappin 64.

Dans L'exemple de réalisation represente sur les figures la préhension d'un assemblage 26 par le grappin 64 s'effectue par l'intermédiaire d'un système du type baïonnette nécessitant une rotation du grappin. Dans ce cas, le câble 72 est un simple câble et la préhension est assurée par une rotation des tubes guides 62 et 70 par rapport aux chariots 60 et 68 qui Les supportent. Cette solution n' est toutefois pas limitative, le grappin 64 pouvant egalement comprendre un électroaimant assurant la préhension. Dans ce cas, le câble 72 comporte des conducteurs électriques.

Pour commander le déplacement du chariot 68 le long de la poutre fixe 66, tout moyen approprié peut etre utilisé. A titre d'exemple, la poutre 66 peut supporter sur toute sa longueur une vis sans fin, en prise sur un écrou monté dans le chariot 68. Toute rotation de la vis sans fin, commandée par un motoréducteur situé de préférence à l'extérieur du couloir 36, permet alors de déplacer à volonté le chariot 68 dans l'un et l'autre sens le long de la poutre fixe 66.

En pratique, la poutre fixe 66 peut notamment être formée de deux rails parallèles sur lesquels reposent des roues équipant le chariot 68.

Comme l'illustrent les figures 2 et 3, les structures de la poutre mobile 54 et du chariot 60 sont, pour l'essentiel, comparables à celles de la poutre 66 et du chariot 68. Ainsi, on voit sur la figure 2 que la poutre 54 est formée de deux rails horizontaux parallèles 54a sur lesquels roulent deux paires de roues 60a du chariot 60. On voit aussi sur cette figure les galets 54b montés à l'extrémité de la poutre 54 et reposant sur Le chemin des roulements 58.

Comme l'illustrent notamment les figures 2 et 3, l'un des rails 54a supporte une vis sans fin 82 qui est en prise sur un écrou 84 fixé sur le chariot 60. En commandant la rotation de la vis sans fin 82 selon l'une ou L'autre de deux variantes de réalisation qui seront décrites par la suite, on réalise donc le déplacement du chariot 60 le long de la poutre mobile 54.

L'autre rail 54a supporte également sur toute sa longueur un carre d'entrainement 86 le long duquel peut coulisser librement une noix 88 solidaire en rotation du carré d'entrainement 86. La noix 88 est immobilisée en translation par rapport au chariot 60 et présente sur sa surface extérieure la forme d'une vis sans fin sur Laquel- le est engrénée une roue dentée 90 dont l'axe est monte sur le chariot 60. Une rotation de la roue dentée 90 est transmise au tube guide 62, supporté de façon tournante par le chariot 60, par un système de pignons 92.Grâce à cet agencement, lorsque le carré d'entralnement 86 est entra'inné en rotation dans l'un ou l'autre sens à partir de moyens de commande realises selon l'une ou l'autre de deux variantes qui seront décrites par la suite, une rotation du tube guide 62 autour de son axe est assurée. Etant donne que Le grappin 64 est immobilise en rotation dans le tube guide 62, on realise ainsi la préhension ou au contraire la liberation d'un assemblage 26 par ce grappin lorsqu'il se trouve dans le tube guide 62. En revanche, cet agencement permet d'éviter qu'un déplacement du chariot 60 le long de la poutre 54 se traduise par une rotation du tube guide 62.

Selon une premiere variante de réalisation de l'invention illustrée notamment par les figures 4 et 5,
Les commandes de rotation de la vis sans fin 82 et du carré d'entraSnement 86 sont placées au-dessus du couloir de manutention 36, à la verticale du tube de structure 56.

Dans cette première variante, la cloison supérieure du couloir 36 comporte un bouchon tournant 94 situé à la verticale du tube de structure 56. Ce bouchon tournant 94 est solidarisé en rotation du tube 56 par une piece de liaison 95 et supporte, à l'extérieur du couloir 36, deux motoréducteurs 96 et 98 servant à commander respectivement l'entralnement en rotation de la vis sans fin 82 et du carré d'entralnement 86. A cet effet, L'arbre de sortie de chacun des motoréducteurs 96, 98 est en prise par des pignons coniques 97, 99 sur un arbre. vertical 100, 102 traversant de façon étanche le bouchon 94 et le tube support 56 par des systèmes de joints tournants.Des pignons coniques 101, 103 (figures 3 et 4) assurent en dessous du tube de structure 56 la transmission des mouvements de rotation des arbres 100 et 102 respectivement à la vis sans fin 82 et au carré d'entratnement 86. Etant donné que ces deux ensembles sont identiques, seul L'un d'entre eux a eté représenté sur les figures 4 et 5.

Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 4 ét 5, le bouchon tournant 94 supporte un troisième motoréducteur 104 servant à commander la vanne à tiroir 48 montée sur le tube de structure 56. Cette commande s'effectue par l'intermédiaire d'un arbre vertical 106 traversant de façon étanche le bouchon 94 et dont les extrémités sont engrenées respectivement sur L'arbre de sortie du motoréducteur 104 et sur l'arbre de commande de la vanne à tiroir 48 par des pignons coniques 105 et 107.

En outre (figure 5), un quatrieme motoréducteur 108 est monté à l'extérieur du couloir 36, sur la cloison supérieure de celui-ci, afin de commander, par l'intermé- diaire du bouchon 94 et du tube de structure 56, la rotation de la poutre mobile 54 autour de son axe de pivotement vertical qui coricide avec l'axe du bouchon et du tube. A cet effet, l'arbre de sortie du motoréducteur 108 porte un pignon 110 engrené sur une crémaillère 112 formée sur la périphérie du bouchon 94.

Dans une variante de réalisation non représentee, le bouchon 94 et le tube de structure 56 peuvent ne présenter aucune structure de liaison. Dans ce cas, l'arbre de sortie du motoréducteur 108 traverse de façon étanche la cloison supérieure du couloir de manutention 36 et comporte à son extrémité inférieure un deuxième pignon analogue au pignon 110 et s'engrénant sur une crémaillère analogue à la crémaillère 112, formee à la périphérie du tube de structure 56, au-dessus de la dalle 12.

Dans une deuxième variante de réalisation de l'invention illustrée par la figure 6, toutes les commandes qui sont placées à l'extérieur du couloir de manutention 36 dans la premiere variante sont placées à l'inté- rieur du couloir et supportées directement par le tube de structure 56.

Ainsi, c-e tube de structure 56 supporte sur sa face superieure deux motoreducteurs 96' et 98' qui commandent directement les rotations de la vis sans fin 82 et du carré d'entrainement 86 par des arbres verticaux 100' et 102' traversant de façon étanche le tube 56 et dont les extrémités sont en prise respectivement sur les arbres de sortie des motoréducteurs et sur la vis sans fin et le carré d'entrarnement par l'intermédiaire de pignons coniques 97', 99' et 101, 103.

Le tube de structure 56 supporte également sur sa face supérieure un motoréducteur 104' assurant directement la commande de la vanne à tiroir 48.

Enfin, dans cette deuxième variante de réalisation, la rotation de la poutre mobile 54 est assurée par un quatrième motoréducteur 108' egalement monté sur la face supérieure du tube de structure 56 et dont l'arbre de sortie porte un pignon 110' qui s'engrène sur une cre- maillera en arc de cercle 112' montee sur la dalle 12 autour du tube 56.

Dans ce cas, Les motoreducteurs 96', 98', 104' et 108' peuvent être placées dans un carter 113 étanche et ventilé.

Dans le cas habituel décrit precédemment en se référant à la figure 1 ou le réacteur comprend un bouchoncouvercle-coeur 28 occupant l'espace situé immédiatement au-dessus du coeur 14 à l'intérieur de la cuve 10, la présence de ce bouchon-couvercle-coeur empeche toute manutention. Par conséquent, comme l'illustrent Les figures 1 et 7, il est alors necessaire d'escamoter le bouchon-couvercle-coeur 28 vers le haut pour degager L'espace precité, lorsqu'une campagne de manutention doit avoir lieu.

A cet effet, on place alors au-dessus de la dalle de fermeture 12, dans la zone centrale de celle-ci comportant le bouchon-couvercle-coeur 28, une hotte amovible 114. Cette hotte est équipée à sa partie superieure d'une pièce d'accrochage 114a permettant sa manutention à l'aide du pont roulant implante habituellement dans le bâtiment réacteur. Son extrémité inférieure peut etre fixee de fa çon étanche sur la dalle de fermeture 12 par tout moyen approprié.

Dans sa partie supérieure, la hotte 114 est équipée d'un treuil 116 permettant de hisser la hotte dans une position illustrée sur la figure 7, dans laquelle
L'extrémité inférieure du bouchon-couvercle-coeur se trouve à peu près au meme niveau que la face inferieure de la dalle de fermeture 12. La manutention du bouchon-couvercle-coeur 28 à l'aide du treuil 116 est facilitée en plaçant sur la face supérieure du bouchon 28 une pièce d'accrochage amovible 118.

La hotte 114 est équipée intérieurement, à proximité immédiate de son embouchure inférieure, de joints gonflables 120 dont le gonflement les amènent en appui étanche contre la surface extérieure du bouchon-couverclecoeur 28. D'autres joints gonflables 122 sont également places à l'intérieur de la hotte 114 à un niveau légere- ment supérieur à la trace 124 laisse par le metal liquide sur le bouchon-couvercle-coeur au cours du fonctionnement du reacteur, lorsque le bouchon-couvercle-coeur est entièrement escamoté dans la hotte. Ces joints gonflables 122 peuvent eux aussi être amenés en contact étanche avec
La surface extérieure du bouchon-couvercle-coeur. Des moyens appropriés permettent une circulation d'un gaz neutre tel que de l'argon dans les deux zones de la hotte séparées par les joints gonflables 122.

Afin de réduire au maximum la hauteur de la hotte amovible 114, Les mécanismes de barres de contrôle, les sorties de thermocouples et les autres matériels implantés sur le bouchon-couvercle-coeur 28 sont du type enterré.

Par ailleurs, la hotte 114 peut etre utilisée, grâce à l'adjonction d'un sas, pour démonter le bouchoncouvercle-coeur lorsque cela est nécessaire.

A la lumière de la description qui précède, la mise en oeuvre de l'installation de manutention selon l'invention va à présent être décrite.

Lorsqu'une campagne de manutention doit etre faite, on escamote dans un premier temps le bouchon-couvercle-coeur 28 à l'intérieur de la hotte 114, précédem- ment fixée sur la dalle de fermeture 12.

Le bouchon 44 est alors retiré à l'aide des dispositifs 46 et la vanne 48 ouverte. Dans ces conditions, chacun des tubes guides 70 et 62 est placé à la verticale du canal de manutention 36 et le grappin 64 qui était auparavant à l'intérieur du tube guide 70 est descendu dans le tube guide 62 grâce au treuil 74.

Par la combinaison des mouvements de rotation de la poutre 54 autour de son axe vertical et de translation du chariot 60 le long de cette poutre, le tube guide 62 contenant le grappin 64 peut etre amené à la verticale de l'un quelconque des assemblages 26 du coeur à évacuer.

Apres une descente du grappin jusqu'à cet assemblage, une rotation du tube guide et, par conséquent, du grappin assure la préhension de cet assemblage. Le grappin 64 est alors remonte dans le tube guide 62, ainsi que
L'assemblage 26 qu'il supporte, toujours grâce au treuil 74.

Le chariot 60 est ensuite amené à nouveau à la verticale du canal de manutention 38 afin de permettre la remontée du grappin 64 portant l'assemblage 26 à évacuer dans le tube guide 70. En amenant le tube guide 70 à la verticale du canal d'accès 40 par une translation du chariot 68 le long de la poutre 66, on peut redescendre l'assemblage 26 suspendu au grappin 64 dans la cellule de lavage 30, toujours en actionnant le treuil 74. On réalise ainsi le transfert complet de l'assemblage depuis le coeur jusqu'à la cellule de lavage au moyen d'un grappin et d'un treuil uniques.

Le transfert d'un assemblage neuf depuis le couloir 32 jusqu'au coeur 14 du réacteur s'effectue de façon comparable, en effectuant les opérations décrites précé- demment dans l'ordre inverse. Ce transfert s'effectue donc lui aussi à l'aide du meme grappin 64 et du même treuil 74.

Bien entendu, lors des différents mouvements des chariots 60 et 68, le grappin 64 doit rester fixe par rapport au tube guide 62 ou 70 dans lequel il se trouve.

A cet effet, différentes techniques peuvent être utilisees. On peut notamment utiliser un treuil dont le cable a une tension constante grace à des moyens mécaniques tel qu'un ressort ou un contrepoids. Le treuil peut également etre asservi à la tension du câble. Enfin, il est possible de programmer les mouvements du treuil en fonction de l'emplacement de l'assemblage dont le transfert est effectué.

Pour permettre, si nécessaire, une intervention sur les parties délicates de L'installation situées à l'intérieur de la cuve 10 du réacteur, le tube de structure 56 est de préférence démontable ét son enveloppe extérieure est supérieure à celle du chariot 60, de teLle sorte que ce dernier peut être évacué avec le tube 62 au-dessus de la dalle 12. De plus, des bouchons amovibles (non représentés) peuvent être prévus dans la dalle 12.

En cas d'incident important, l'enlèvement du bouchon-couvercle-coeur 28 autoriserait une intervention plus aisée.

La description qui précède fait apparaître clairement que l'installation de manutention selon l'invention comporte un nombre reduit de composants limitant de façon appréciable le coût de l'installation. De plus, L'utilisa- tion d'un bras mobile pivotant 54 à l'intérieur de la cuve 10 du reacteur permet de supprimer le système de bouchons tournants utilisé habituellement et, par conséquent, de placer les composants tels que les échangeurs 24 et les pompes 22 à proximité immédiate du coeur 14 du réacteur (voir figure 2). Le diamètre de ta cuve 10 peut donc etre réduit, ce qui diminue de façon également appréciable -le coût du réacteur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes Les variantes. En particulier, il est clair que les dispositifs permettant de commander les differents mouvements des chariots, des tubes guides et du bras mobile peuvent être différents de ceux qui ont eté décrits (par exemple, du type pignon-cremaillère ou chaSne-pignon). Par ailleurs, l'utilisation d'un grappin comportant un électroaimant permet d'utiliser un tube guide 62 solidaire du chariot 60. En outre, il est clair qu'une installation de manutention conforme à l'invention peut etre utilise sur un réacteur à neutrons rapides du type à boucle dans lequel les échangeurs au moins sont si tués à l'extérieur de la cuve 10 contenant le coeur du réacteur. Enfin, il est à noter que l'installation de manutention selon l'invention peut etre utilisée pour desservir deux réacteurs, en prolongeant le couloir de manutention 36, du côté du treuil 74, jusqu'au-dessus du canal de manutention 56 d'un second reacteur.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Installation de manutention d'assemblages de combustible nucléaire, dans un réacteur nucléaire à neutrons rapides comprenant une cuve (10) obturée par une dalle de fermeture horizontale (12) et contenant des assemblages juxtaposés formant le coeur (14) du réacteur, cette installation étant caractérisée par le fait qu'elle comprend une poutre horizontale mobile (54) montée dans la cuve, immédiatement sous la dalle, des moyens (108, 108') pour faire pivoter cette poutre autour d'un axe vertical decalé par rapport au coeur du réacteur, un premier chariot (60) monté sur La poutre mobile et portant un premier tube guide vertical (62), des moyens (96,96') pour déplacer le premier chariot le long de la poutre mobile, un grappin de préhension (64) d'un assemblage, apte à se déplacer à l'intérieur du premier tube guide, et des moyens (74) pour déplacer ce grappin à l'intérieur du premier tube guide.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend de plus au moins une cellule (30,32) extérieure à la cuve et surmontée par une deuxième dalle horizontale (34) prolpngeant ladite dalle de fermeture ; un couloir de manutention (36) reliant une premiere zone située au-dessus d'un canal de manutention (38) centré sur ledit axe vertical et traversant la dalle de fermeture, et une deuxième zone située au-dessus d'un canal d'accès (40,42) à ladite cellule, traversant la deu xième dalle ; une poutre horizontale fixe (66) montée dans le couloir de manutention ; un deuxieme chariot (68) monté sur la poutre fixe et portant un deuxième tube guide vertical (70) ; et des moyens pour déplacer le deuxième chariot le long de La poutre fixe ; lesdits moyens pour déplacer le grappin (64) permettant de déplacer ce dernier également dans le deuxième tube guide et comprenant un treuil (74) placé à proximité d'une extrémité du couloir de manutention adjacente à la deuxième zone, et un organe souple (72) reliant le grappin au treuil.

3. Installation selon la revendication Z, carac térisée par le fait qu'elle comprend des moyens de fermeture (44,48,50,52) du canal de manutention (38) et du canal d'accès (40,42).

4. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait que le couloir de manutention (36) permet d'accéder à une cellule de lavage (30) d'assemblages irradiés et à une cellule d'arrivée (32) d'assemblages neufs par deux canaux d'accès (40,42).

5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisee par le fait que le treuil (74) comprend un motoréducteur placé à L'extérieur du couloir de manutention (36), un tambour placé dans le couloir et un arbre de commande reliant le motoreducteur au tambour et traversant une paroi du couloir de façon étanche.

6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que, le reacteur comprenant un bouchon-couvercle-coeur (28) normalement placé dans la cuve (10) au-dessus du coeur du reacteur, cette installation comprend de plus une hotte amovible (114) apte à être fixee de façon étanche sur la dalle de fermeture, cette hotte comportant un moyen de levage (116) permettant d'escamoter le bouchon-couvercle-coeur à l'intérieur de la hotte Lors des manutentions.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la hotte (114) est équipée interieurement de joints gonflables (120,122) à un niveau situe immediatement au-dessus d'une ouverture inférieure de la hotte et à un niveau situé immédiatement au-dessus d'une partie immergee du bouchon-couvercle-coeur, lorsque ce dernier est escamote dans la hotte.

8. Installation selon L'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisée par le fait que la poutre mou le (54) est fixée, à proximite de l'une de ses extrémités, sur un tube de structure vertical (56) centré sur ledit axe vertical, et montee tournante dans la dalle de fermeture (12), les moyens (108,108') pour faire pivoter la poutre mobile autour dudit axe agissant sur une partie du tube de structure situee au-dessus de la dalle de fermeture, l'autre extrémité de la poutre mobile (54) etant supportee par un chemin de roulement (58) en arc de cercle fixé sous la dalle de fermeture.

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le tube de structure (56) est démontable et présente une enveloppe exterieure supérieure à celle du premier chariot (60), de telle sorte que ce dernier peut etre démonte avec le tube vertical, lorsqu'il est place en dessous de ce dernier.

10. Installation selon L'une quelconque des revendications precedentes, caractérisée par Le fait que le grappin de préhension (64) est immobilise en rotation dans le premier tube guide (62), des moyens (98,98') étant prévus pour commander une rotation de ce dernier autour de son axe vertical.