FR2755288A1 - Embout superieur d'un assemblage de combustible - Google Patents

Abstract

Sur chacun des côtés du cadre de l'embout supérieur sont disposés deux ressorts à lames (18a, 18'a) dont les extrémités de fixation (22a, 22'a) sur le côté du cadre sont éloignées l'une de l'autre et situées au voisinage des angles du cadre. Les ressorts (18a, 18'a) comportent des lames (21a, 21b, 21c; 21'a, 21'b, 21'c) placées en vis-à-vis et inclinées par rapport au côté du cadre de l'embout, dans des sens opposés. On augmente ainsi le nombre de parties d'appui des ressorts de l'embout supérieur.

Description

L'invention concerne un embout supérieur d'un assemblage de combustible et en particulier d'un assemblage de combustible pour un réacteur nucléaire à eau sous pression.

Les assemblages de combustible pour réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression et de manière plus générale les assemblages de combustible pour réacteurs refroidis par de l'eau légère sont généralement constitués par un faisceau de tubes renfermant le matériau nucléaire fissile, appelés crayons, qui sont disposés parallèlement les uns aux autres dans une ossature de maintien.

L'ossature de maintien de l'assemblage de combustible comporte des grilles-entretoises de maintien transversal des crayons espacées l'une de l'autre suivant la direction longitudinale de l'assemblage de combustible qui correspond à la direction axiale des crayons de combustible parallèles. Chacune des grilles-entretoises de l'ossature de l'assemblage de combustible comporte un ensemble de cellules disposées suivant un réseau généralement à mailles carrées dans lesquelles sont engagés les crayons de combustible. Dans certaines cellules, des tubes-guides sont substitués aux crayons de combustible.

Les tubes-guides sont fixés sur les grilles-entretoises et assurent le maintien en position et la fixation des grilles-entretoises. Les tubes-guides ont une longueur supérieure à la longueur des crayons de combustible et sont généralement saillants à chacune de leurs extrémités par rapport à l'extrémité du faisceau de crayons de combustible.

En plus des tubes-guides et des grilles-entretoises, l'ossature de l'assemblage de combustible comporte des embouts de fermeture qui sont engagés et fixés sur les extrémités des tubes-guides de part et d'autre du faisceau de crayons de combustible.

L'un des embouts qui comporte des pieds et qui est destiné à venir reposer sur la plaque de support du coeur à l'intérieur du réacteur nucléaire est appelé embout inférieur, l'embout situé à l'extrémité longitudinale opposée de l'ossature constituant l'embout supérieur de l'assemblage de combustible.

Lorsque les assemblages de combustible sont placés à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire pour constituer le coeur du réacteur, les assemblages sont juxtaposés suivant leurs faces latérales et disposés de manière que leur axe longitudinal soit vertical.

Après le chargement du coeur du réacteur nucléaire, on vient placer au-dessus du coeur des équipements internes supérieurs du réacteur nucléaire qui comportent, à leur extrémité inférieure, une plaque qui est destinée à venir se placer au-dessus de la partie supérieure du coeur du réacteur nucléaire constituée par les embouts supérieurs des assemblages de combustible juxtaposés.

Les embouts supérieurs des assemblages de combustible comportent des ressorts à lames, par l'intermédiaire desquels la plaque supérieure de coeur des équipements internes supérieurs vient en appui sur les assemblages du coeur. On assure ainsi un maintien des assemblages de combustible qui sont soumis dans le réacteur en service à une circulation d'eau de refroidissement à très grande vitesse circulant dans la direction verticale et de bas en haut, tout en permettant une dilatation des assemblages de combustible dans la direction axiale, dans le réacteur nucléaire en service.

Les embouts supérieurs d'assemblages de combustible comportent en particulier un cadre en forme de quadrilatère, généralement de forme carrée, ayant des côtés plats et une plaque dans une disposition transversale par rapport à l'assemblage de combustible, appelée plaque adaptatrice, qui est traversée par des ouvertures de fixation des tubes-guides et par des ouvertures de passage d'eau. La plaque adaptatrice est solidaire du cadre de l'embout et fixée à l'intérieur du cadre.

Les ressorts de maintien de l'assemblage de combustible sont réalisés sous la forme de ressorts à lames, généralement constitués chacun de plusieurs lames et fixés à l'une de leurs extrémités sur un côté plat du cadre de l'embout supérieur, au voisinage de l'un des angles du cadre. Les lames de ressort sont inclinées et dirigées vers le haut par rapport au côté du cadre, de sorte que l'extrémité des ressorts opposée à l'extrémité de fixation sur le cadre, ou extrémité d'appui des ressorts, se trouve à une certaine distance au-dessus du cadre de l'embout.

La plaque supérieure de coeur vient reposer sur les embouts supérieurs des assemblages de combustible du coeur juxtaposés, par l'intermédiaire des extrémités d'appui des ressorts qui subissent une certaine flexion du fait de l'appui de la plaque supérieure de coeur.

Lorsque les assemblages de combustible se dilatent à la température de fonctionnement du réacteur nucléaire, les ressorts permettent un déplacement de la partie supérieure de l'assemblage de combustible par rapport à la plaque de coeur, par une flexion supplémentaire.

Pour assurer un maintien le plus efficace et le plus stable possible des assemblages de combustible dans le coeur du réacteur, il est souhaitable d'écarter le plus possible les uns des autres les points d'appui des extrémités des ressorts avec la plaque supérieure de coeur, pour chacun des assemblages de combustible et donc d'agrandir le plus possible le polygone formé par ces points dans un plan parallèle au cadre et à la plaque adaptatrice de l'embout ; ce polygone sera désigné par la suite comme polygone d'appui de l'assemblage de combustible.

On connait des embouts supérieurs d'assemblages de combustible utilisés de manière habituelle dans les réacteurs nucléaires à eau sous pression qui comportent un cadre de forme carrée. Sur chacun des quatre côtés du cadre, est fixé un ressort dans une zone voisine d'un angle du cadre. Deux des quatre ressorts de l'embout sont fixés au voisinage d'un premier angle du cadre et les deux autres ressorts sont fixés au voisinage d'un second angle du cadre, le premier et le second angles du cadre au voisinage desquels sont fixés les ressorts étant placés aux extrémités d'une première diagonale du cadre de forme carrée.

Les deux angles du cadre situés aux extrémités de la seconde diagonale du cadre comportent des ouvertures destinées à recevoir des pions de centrage solidaires de la plaque supérieure de coeur. Dans le cas d'un embout supérieur d'un assemblage de combustible de ce type, les points d'appui des ressorts voisins des angles du cadre situés suivant la seconde diagonale constituent un polygone d'appui qui est un rectangle dont la longueur est peu inférieure à la longueur de la diagonale du cadre et dont-la largeur qui correspond à la distance entre deux points d'appui situés de part et d'autre de la seconde diagonale du cadre est très inférieure à la longueur. Par exemple, pour un embout d'assemblage de type classique dont le côté mesure à peu près 21 cm, le rectangle d'appui a une longueur de l'ordre de 20 cm et une largeur de l'ordre de 7 cm. Un tel rectangle allongé présente une surface qui est très inférieure à la surface de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible.

En outre, du fait que les points d'appui sont voisins de la seconde diagonale de l'embout, cette diagonale constitue un axe de rotation privilégié autour duquel l'embout supérieur peut pivoter sous l'effet d'un éventuel déséquilibre des efforts exercés par les res sorts dans le réacteur en fonctionnement ou d'une dissymétrie de comportement des matériaux de l'assemblage de combustible. Ce pivotement de l'embout supérieur est une des causes de déformation des assemblages de combustible en service qui peuvent entraîner de très graves inconvénients aussi bien pendant le fonctionnement du réacteur que pendant la manutention des assemblages de combustible.

On a proposé dans le FR-A-2.725.298 un embout supérieur d'assemblage de combustible comportant une ouverture de positionnement dans chacun des angles du cadre. Les ressorts de l'embout sont fixés sur le cadre, au niveau de chacun des angles du cadre, dans la zone occupée par l'ouverture. de positionnement correspondante.

Dans ce cas, des points d'appui des ressorts sont disposés chacun au voisinage de l'un des angles du cadre. Le polygone d'appui de l'embout présente alors une forme sensiblement carrée et une surface qui est peu inférieure à la surface de la plaque de l'embout.

Il reste cependant souhaitable d'améliorer encore les conditions d'appui des assemblages de combustible sous la plaque supérieure de coeur et de réduire l'usure de la plaque supérieure de coeur par les ressorts.

Le but de l'invention est donc de proposer un embout supérieur d'un assemblage de combustible comportant un cadre en forme de quadrilatère ayant des côtés plats portant chacun au moins un ressort à lames comprenant au moins une lame, fixé à l'une de ses extrémités sur une face externe du cadre, dans une disposition inclinée par rapport au côté du cadre, de manière à présenter une partie d'extrémité constituant une partie d'appui du ressort opposée à l'extrémité fixée sur le côté du cadre, située à une certaine distance de la face externe du côté du cadre, cet embout supérieur permettant d'améliorer les conditions d'appui de l'assemblage de combustible sous la plaque supérieure de coeur du réacteur nucléaire et de diminuer les détériorations et l'usure de la plaque supérieure de coeur.

Dans ce but, sur chacun des côtés du cadre, sont disposés deux ressorts à lames dont les extrémités de fixation sur le côté du cadre sont éloignées l'une de l'autre et situées au voisinage des extrémités du côté du cadre et dont les lames placées en vis-à-vis sont inclinées dans des sens opposés par rapport au côté du cadre.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'un embout supérieur suivant l'invention et de manière comparative un embout supérieur d'assemblage de combustible de forme améliorée, suivant l'art antérieur.

La figure 1 est une vue de dessus d'un embout supérieur d'un assemblage de combustible suivant l'art antérieur.

La figure 2 est une vue de dessus d'un embout supérieur d'un assemblage de combustible suivant l'invention, suivant un premier mode de réalisation.

La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 2 montrant deux ressorts fixés sur un côté du cadre de l'embout, dans leur position non déformée.

La figure 3A est une vue en coupe analogue à la vue de la figure 3 montrant les ressorts dans leur position de flexion maximale dans le réacteur en service.

La figure 4 est une vue en perspective d'un ensemble de deux ressorts tels que représentés sur les figures 3 et 3A.

La figure 5 est une vue en perspective d'un ensemble d'appui comportant deux ressorts d'un embout supérieur suivant l'invention et suivant un second mode de réalisation.

La figure 6 est une vue de dessus de l'ensemble d'appui 6 de la figure 5, avant pliage.

La figure 7 est une vue en perspective d'un ensemble d'appui d'un embout supérieur suivant une variante du second mode de réalisation.

La figure 8 est une vue de côté de l'ensemble d'appui représenté sur la figure 7, à l'état totalement replié.

Sur la figure 1, on voit un embout supérieur d'un assemblage de combustible désigné de manière générale par le repère 1. L'embout supérieur 1 dont la section est de forme carrée comporte un cadre 2 de forme carrée et une plaque adaptatrice 3 fixée dans une disposition transversale à la partie inférieure et à l'intérieur du cadre 2.

La plaque adaptatrice 3 est traversée par des ouvertures 4 de fixation des tubes-guides 5 de l'assemblage de combustible et des ouvertures 6 de passage d'eau de forme généralement triangulaire à angles arrondis.

Le cadre 2 comporte à sa partie supérieure quatre côtés plats 2a, 2b, 2c et 2d qui sont reliés entre eux au niveau des quatre angles 7a, 7b, 7c et 7d du cadre 2.

Sur chacun des côtés 2a, 2b, 2c et 2d du cadre 2, est fixé un ressort à lames correspondant 8a, 8b, 8c et 8d.

Chacun des ressorts 8a, 8b, 8c et 8d comporte une partie d'extrémité par l'intermédiaire de laquelle les lames de ressorts sont fixées sur le côté du cadre, au voisinage de l'un des angles 7a, 7b, 7c et 7d du cadre 2, par l'intermédiaire d'une vis correspondante 9a, 9b, 9c et 9d.

Les ressorts 8a, 8b, 8c et 8d sont fixés sur le cadre 2, respectivement au voisinage des angles 7a, 7b, 7c et 7d.

Chacun des ressorts 8a, 8b, 8c et 8d comporte plusieurs lames de ressort plates qui sont disposées avec une certaine inclinaison angulaire par rapport au côté du cadre correspondant, de sorte que l'extrémité du ressort 8a; 8b, 8c ou 8d opposée à l'extrémité de fixation du ressort constituant une partie d'appui, respectivement 10a, lOb, 10c et 10d se trouve à une certaine distance au-dessus du côté du cadre correspondant 2a, 2b, 2c ou 2d.

Au centre des parties d'appui 10a, lOb, 10c et 10d des quatre ressorts de l'embout 1, on a déterminé un point d'appui central A, B, C et D, respectivement.

Le quadrilatère A, B, C, D est un carré dont le côté a une longueur inférieure à celle du côté du cadre 1.

De manière à améliorer les conditions d'appui de l'embout supérieur d'un assemblage de combustible, il est nécessaire que la surface du polygone d'appui de l'embout soit aussi proche que possible de la surface totale de l'embout supérieur. Il est également souhaitable d'augmenter le nombre de points d'appui de l'embout supérieur sur la plaque supérieure de coeur pour limiter l'usure des ressorts et de la plaque supérieure de coeur.

Sur la figure 2, on voit un embout supérieur d'assemblages de combustible suivant l'invention désigné de manière générale par le repère 11.

L'embout supérieur 11 selon l'invention dont la forme générale est analogue à la forme de l'embout supérieur selon l'art antérieur représenté sur la figure 1 comporte un cadre de forme carrée 12 à la partie inférieure et à l'intérieur duquel est fixée une plaque adaptatrice 13 dans laquelle sont prévues des ouvertures 14 pour les tubes-guides 15 de l'assemblage combustible et des ouvertures 16 de passage d'eau de forme sensiblement triangulaire à angles arrondis.

Le cadre 12 comporte, dans sa partie supérieure, quatre côtés plats 12a, 12b, 12c et 12d reliés entre eux au niveau des quatre angles 17a, 17b, 17c et 17d du cadre 12.

Sur chacun des côtés 12a, 12b, 12c et 12d du cadre, sont fixés des couples de ressorts, respectivement 18a, 18'a ; 18b, 18'b ; 18c, 18'c ; 18d, 18'd.

Chacun des ressorts des couples de ressorts fixés sur un côté du cadre 12 est constitué de plusieurs lames métalliques plates, comme il sera expliqué en regard des figures 3 et 4. Chacun des ressorts des couples de ressorts comporte une partie d'extrémité de fixation, dans une zone voisine d'un angle du cadre, par l'intermédiaire d'une vis de fixation.

Les ressorts 18a et 18'a du couple de ressorts fixé sur le côté 12a du cadre 12 sont fixés respectivement au voisinage de l'angle 17d et de l'angle 17a, par l'intermédiaire des vis 19a et 19'a.

Les ressorts 18b et 18'b du couple de ressorts fixé sur la face 12b du cadre sont fixés, respectivement, au voisinage des angles 17a et 17b du cadre, par l'intermédiaire des vis 19b et 19'b.

Les ressorts 18c et 18'c du couple de ressorts fixé sur le côté 12c du cadre 12 sont fixés à leur extrémité au voisinage des angles 17b et 17c du cadre 12, par l'intermédiaire des vis 19c et 19'c.

Enfin, les ressorts 18d et 18'd du couple de ressorts fixé sur le côté 12d du cadre 12 sont fixés, respectivement, au voisinage des angles 17c et 17d du cadre 12, sur le côté du cadre, par l'intermédiaire des vis 19d et 19'd.

Comme il est visible sur les figures 3 et 4, chacun des couples de ressorts tels que 18a et 18'a qui sont fixés par les vis 19a et 19'a sur le côté 12a du cadre, comporte trois lames de ressorts de forme plate 21a, 21b, 21c et 21'a, 21'b, 21'c.

Les ressorts 18a et 18'a comportent une partie de fixation 22a, 22'a à l'une de leurs extrémités dans laquelle les lames de ressort sont traversées par une ouverture de passage 23a ou 23'a de la vis de fixation.

La partie d'extrémité des ressorts 18a, 18'a située à l'opposé de la partie de fixation correspondante 22a ou 22'a constitue une partie d'appui 20a, 20'a.

Les lames de ressorts, entre la partie de fixation 22a, 22'a et la partie d'appui correspondante 20a, 20'a, présentent une certaine inclinaison par rapport à la partie de fixation et par rapport à la surface supérieure externe du côté 12a du cadre, de sorte que les parties d'appui 20a, 20'a, comme il est visible sur la figure 3, se trouvent, dans la position non comprimée des ressorts 18a et 18'a, à une certaine distance au-dessus de la face supérieure externe du côté 12a du cadre 12.

De plus, les lames de ressort 21a, 21b et 21c du ressort 18a comportent des ouvertures rectangulaires alignéés constituant, lorsque les lames sont superposées, une lumière 24a traversant l'ensemble des lames du ressort 18a.

Les lames 21'a,21'b et 21'c du ressort 18'a comporte, sur une certaine longueur, une partie de largeur réduite 24'a, la largeur réduite de la partie 24'a des lames du ressort 18'a étant légèrement inférieure à la largeur de la lumière 24a traversant les lames du ressort 18a.

On réalise un montage imbriqué des lames des ressorts 18a et 18'a, préalablement à leur fixation sur le côté 12a du cadre, comme il est visible sur la figure 4. Pour cela, les lames du ressort 18'a sont introduites dans la lumière 24a traversant les lames du ressort 18a, de telle manière que la direction transversale des lames soit dirigée suivant la direction longitudinale de l'ouverture 24a.

On fait ensuite pivoter les lames du ressort 18'a de 90" pour les placer dans la position imbriquée à l'intérieur de la lumière des lames du ressort 18a tel que représenté sur la figure 4.

Les lames des ressorts 18a et 18'a sont montées glissantes les unes par rapport aux autres, la partie 24'a des lames du ressort 18a pouvant se déplacer par rapport aux lames du ressort 18a à l'intérieur de la lumière 24a et suivant la longueur de cette lumière 24a.

Les parties de fixation 22a et 22'a des ressorts 18a et 18'a sont alors introduites dans des logements correspondants 25a et 25'a usinés dans les coins 17d et 17a du cadre respectivement, dans lesquels débouchent des trous de passage et de vissage des vis 19a et 19'a. On exerce une pression sur les parties d'appui 20a et 20'a des lames des ressorts 18a et 18'a de manière à glisser les parties de fixation 22a et 22'a des ressorts dans les logements 25a et 25'a, jusqu'à mettre dans l'alignement des trous de passage de vis, les trous 23a et 23'a des lames de ressort. On réalise alors la fixation des ressorts par les vis 19a et 19'a, en maintenant la pression sur les lames de ressort. Lorsqu'on relâche la pression, les lames de ressort viennent en appui les unes contre les autres, à l'extrémité de la lumière 24a, comme représenté sur la figure 3. Les lames de ressort sont donc légèrement précontraintes, ce qui permet de les maintenir en place de manière très stable sur le cadre de l'embout, après serrage des vis 19a et 19'a et de régler la hauteur de leurs parties d'appui au-dessus du cadre de l'embout.

Comme il est visible sur la figure 3A, lorsqu'une pression maximale est exercée sur les lames de ressort 18a, 18'a, à l'intérieur du réacteur nucléaire, les lames fléchissent jusqu'à venir se loger entre les deux coins 17a, 17b du cadre 12 qui sont en saillie vers le haut par rapport à la face externe supérieure du côté 12a du cadre 12.

Du fait que les lames de ressort sont imbriquées et croisées, les parties d'extrémité d'appui 20a, 20'a des ressorts 18a, 18'a sont disposées à l'aplomb de deux zones successives de la surface supérieure externe du côté 12a du cadre séparées par une certaine longueur suivant le côté du cadre, de telle manière que la partie d'extrémité d'appui 20a du ressort 18a soit disposée du côté de la partie de fixation 22'a du ressort 18'a et qu'inversement, la partie d'extrémité d'appui 20'a du ressort 18'a soit disposée du côté de la partie de fixation 22a du ressort 18a.

Sur la figure 2, on a indiqué par les repères 20'a, 20a, 20'b, 20b, 20'c, 20c, 20'd et 20d, les zones d'appui du ressort des couples de ressorts successifs disposés suivant les côtés 12a, 12b, 12c, 12d du cadre 12 et par les lettres A'A, B'B, C'C, D'D les points d'appui correspondants disposés à la partie centrale des côtés du cadre et à l'aplomb des zones d'appui 20'a, 20a, 20'b, 20b, 20'c, 20c, 20'd, 20d.

On voit sur la figure 2 que le polygone A'A, B'B,
C'C, D'D est un octogone régulier.

Dans le cas d'un embout supérieur d'un assemblage de combustible dont le côté du cadre a une longueur voisine de 21 cm, les côtés opposés de l'octogone constituant le polygone d'appui de l'embout supérieur de l'as semblage combustible sont séparés par une distance de l'ordre de 18 cm, si bien que la superficie de l'octogone n'est qu'un peu inférieure à la superficie totale de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible. De plus, un polygone d'appui ayant la forme d'un octogone régulier dont les sommets sont répartis régulièrement suivant la périphérie du cadre de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible permet d'éviter tout pivote ment de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible dans le réacteur en service du fait d'un déséquilibre des forces exercées par les ressorts dans le réacteur en fonctionnement ou d'une dissymétrie de comportement des matériaux de l'assemblage de combustible, que ces matériaux soient des matériaux fissiles (du fait du gradient d'épuisement et de puissance dans l'assemblage de combustible) ou des matériaux de structure de l'assemblage (gainage des crayons et tubes-guides).

En particulier, dans le cas des assemblages de combustible suivant une disposition utilisée de manière habituelle (décrite plus haut), les points d'appui se trouvent au sommet d'un rectangle allonge, ce rectangle pouvant présenter, par exemple, une longueur de l'ordre de 20 cm et une largeur de 7 cm ; la tendance à la rotation de l'embout supérieur autour d'un axe correspondant à la médiane du rectangle d'appui dirigée suivant la longueur du rectangle est alors particulièrement accentuée. Cette tendance est réduite dans le cas des assemblages de combustible comportant un embout supérieur suivant une seconde disposition selon l'art antérieur telle que représentée sur la figure 1, le polygone d'appui de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible étant alors un carré. Dans le cas d'un embout suivant l'invention tel que représenté sur la figure 2, le nombre de points d'appui disposés suivant les sommets d'un octogone (8) est supérieur au nombre de points d'appui (4) d'un dispositif selon l'art antérieur, par exemple tel que représenté sur la figure 1.

On a observé que la rotation de l'embout supérieur suivant un axe privilégié pouvait être une des origines potentielles des déformations des assemblages à l'intérieur du coeur. Ces déformations peuvent engendrer des lames d'eau hétérogènes entre les assemblages et conduire à des écarts de puissance des crayons périphéri ques qui ne sont pas maîtrisables. Ces déformations peuvent également augmenter les frottements des crayons de grappes mobiles dans les tubes-guides et accroître le temps de chute de ces grappes ou même provoquer leur coincement. Ces déformations peuvent également conduire à des interactions accrues entre assemblages de combustible, lors des manutentions, ce qui peut conduire à des détériorations de grilles-entretoises.

L'embout supérieur pour assemblage de combustible selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients en fournissant des points d'appui de l'assemblage de combustible plus nombreux et répartis régulièrement suivant la périphérie du cadre de l'embout supérieur.

La présence de huit zones ou points d'appui répartis suivant la périphérie du cadre, permet également de limiter l'usure et la déformation de la plaque supérieure de coeur en service dans le réacteur nucléaire.

Il est possible d'augmenter encore la surface de ces zones d'appui et de relier les parties d'appui des ressorts placés en vis-à-vis l'un de l'autre sur un côté du cadre de l'embout supérieur.

Sur les figures 5 et 6, on a représenté un couple de ressorts désigné de manière générale par le repère 26 destiné à être fixé sur un côté 32 du cadre d'un embout supérieur d'assemblage de combustible.

Le couple de ressorts 26 comporte un premier ressort 28a et un second ressort 28b comportant chacun une partie de fixation 29a, 29b sur le côté du cadre d'embout 32, et une partie d'appui 30a, 30b ainsi qu'une partie de jonction 27 entre les parties d'appui 30a et 30b.

Chacun des ressorts tels que le ressort 28a est constitué d'une ou plusieurs lames superposées présentant deux parties successives inclinées par rapport à la partie de fixation 29a et inclinées l'une par rapport à l'autre. La première partie du ressort 28a est constituée par une lame unique ou un ensemble de lames superposées dirigées vers le second ressort 28b du couple de ressorts 26 et la seconde partie est constituée par deux lames ou deux ensembles de lames superposées parallèles entre elles inclinées par rapport à la ou les lames de la première partie et par rapport à la partie de fixation 29a du ressort et dirigées dans une direction opposée à celle du second ressort 28b du couple de ressorts 26. Les deux parties du ressort 28a sont reliées entre elles par une plaque de liaison 31a sensiblement parallèle à la partie de fixation 29a.

La partie d'appui 30a du ressort 28a est constituée par les extrémités repliées parallèlement à la partie de fixation 29aides lames de la seconde partie du ressort 28a.

La partie de liaison 27 entre les parties d'appui 30a et 30b des ressorts 28a et 28b est constituée de deux lames parallèles entre elles perpendiculaires aux parties 30a et 30b des ressorts 28a et 28b et reliées à leur partie centrale par une lame 33 constituant une traverse.

Comme il est visible sur les figures 5 et 6, le couple de ressorts 26 peut être réalisé par découpage et pliage d'une lame métallique sans réaliser d'assemblage par soudage. Le couple de ressorts peut également être constitué par superposition de plusieurs lames de ressort et de parties de jonction réalisées chacune par découpage et pliage d'une lame métallique.

Sur la figure 6, on a représenté le couple de lames de ressort en vue de dessus, avant pliage.

Sur la figure 5, on a représenté le couple de ressorts 26 mis en place sur le côté 32 du cadre d'un embout supérieur d'assemblage de combustible.

Le côté 32 du cadre comporte une lumière de forme profilée 35 dans laquelle sont engagées deux branches d'un cavalier 34 venant reposer par la partie commune à ses deux branches, sur la traverse 33 de la partie de jonction 27 du couple de ressorts 26.

Les parties d'extrémité des branches du cavalier 34 engagées dans la lumière 35 et disposées en-dessous du côté de cadre 32 (non visibles sur la figure 5) ont une forme permettant leur engagement dans la lumière 35, puis leur blocage sous le côté de cadre 32.

Lorsque les parties d'extrémité des branches du cavalier 34 ont été placées dans leur position de blocage sous le côté du cadre 32, le cavalier 34 exerce une légère précontrainte sur les ressorts 28a et 28b, par flexion des ressorts par l'intermédiaire de la traverse 33 et de la partie de jonction 27. On assure ainsi le réglage de la hauteur des zones d'appui 30a, 30b audessus du côté de cadre 32.

Le couple de ressorts est fixé par des vis engagées dans des ouvertures traversant les parties de fixation 29a et 29b et des ouvertures situées au voisinage des angles du cadre de l'embout.

L'utilisation de couples de ressorts tels que le couple de ressorts 26 représenté sur les figures 5 et 6 permet d'augmenter la surface d'appui des ressorts et d'obtenir des surfaces d'appui parfaitement parallèles à la surface supérieure externe du côté 32 du cadre de l'embout, du fait de la déformation en parallélogramme de l'ensemble du couple de ressorts 26.

Cette forme de réalisation permet donc d'améliorer encore le maintien de l'assemblage de combustible, en particulier de manière à éviter tout pivotement de l'em- bout supérieur de l'assemblage de combustible dans le réacteur nucléaire ; en même temps, l'utilisation de couples de ressorts tels que représentés sur la figure 6 permet d'augmenter le nombre et la surface des zones de contact entre les ressorts et la plaque supérieure de coeur. Par exemple, dans le cas de l'utilisation de couples de ressorts tels que représentés sur la figure 5 et sur la figure 6, comportant deux zones d'appui 30a et 30b par ressort, le nombre de zones d'appui pour l'ensemble de l'embout supérieur de l'assemblage de combustible est de quatre par côté du cadre, c'est-à-dire de seize pour l'ensemble de l'embout supérieur.

Sur les figures 7 et 8, on a représenté une variante de l'ensemble d'appui des figures 5 et 6 constitué par un couple de ressorts 26' comprenant un premier ressort 28'a et un second ressort 28'b ayant chacun, à l'une de leurs extrémités, une partie de fixation 29'a

C'est ainsi qu'on peut envisager d'autres formes de ressorts fixés en vis-à-vis sur les côtés du cadre de l'embout supérieur, ces ressorts comportant une seule ou plusieurs lames ayant elles-mêmes une seule ou plusieurs parties successives ayant des inclinaisons différentes par rapport aux côtés du cadre.

On peut imaginer d'autres modes de mise en précontrainte des ressorts, de manière à obtenir une stabilisation de ces ressorts montés sur l'embout supérieur et un réglage de la distance par rapport à la face supérieure externe du cadre, des parties d'appui des ressorts.

L'invention peut s'appliquer dans le cas de tout assemblage de combustible pour réacteur nucléaire refroidi par de l'eau comportant un embout supérieur muni de ressorts de maintien de l'assemblage de combustible dans le coeur du réacteur nucléaire.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Embout supérieur d'un assemblage de combustible comportant un cadre (12, 32) en forme de quadrilatère ayant des côtés plats (12a, 12b, 12c, 12d, 32) portant chacun au moins un ressort à lames (18a, 18'a ; 18b, 18'b; 18c, 18'c ; 18d, 18'd ; 28a, 28b ; 28'a, 28'b) comprenant au moins une lame, fixé à l'une de ses extrémités sur une face externe du côté du cadre (12a, 12b, 12c, 12d, 32), dans une disposition inclinée par rapport à une face externe du côté du cadre, de manière à présenter une partie d'extrémité (20a, 20'a ; 20b, 20'b ; 20c, 20'c ; 20d, 20'd ; 30a, 30b) constituant une partie d'appui du ressort, opposée à l'extrémité fixée sur le côté du cadre, située à une certaine distance de la face externe du côté du cadre (12a, 12b, 12c, 12d, 32), caractérisé par le fait que, sur chacun des côtés du cadre (12a, 12b; 12c, 12d, 32), sont disposés deux ressorts à lames (18a, 18'a ; 18b, 18'b; 18c, 18'c ; 18d, 18'd 28a, 28b ; 28'a, 28'b) dont les extrémités de fixation (22a, 22'a ; 29a, 29b ; 29'a, 29'b) sur le côté du cadre sont éloignées l'une de l'autre et situées au voisinage des extrémités du côté du cadre et dont les lames placées en vis-à-vis sont inclinées par rapport au côté du cadre, dans des sens opposés.

2.- Embout suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que, sur chacun des côtés du cadre (12a, 12b, 12c, 12d), sont fixés deux ressorts à lames (18a, 18'a) dont l'un (18a) comporte au moins une lame (21a, 21b, 21c) dans une direction inclinée par rapport au côté du cadre (12a) percée d'une lumière traversante (24a) et dont l'autre (18'a) comporte au moins une lame (21'a, 21'b, 21'c) inclinée par rapport au côté du cadre (12a) comportant une partie (24'a) engagée dans la lumière (24a) traversant la lame de ressort du premier ressort (18a), de manière que les lames de ressort du premier ressort (18a) et du second ressort (18'a) soient imbriquées et croisées et montées glissantes l'une par rapport à l'autre.

3.- Embout suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les lames du premier ressort (18a) et du second ressort (18'a) sont imbriquées et croisées de manière à se trouver précontraintes, lorsque le premier ressort (18a) et le second ressort (18'a) sont fixés sur le côté du cadre (12a).

4.- Embout supérieur suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, présentant un cadre de forme carrée, caractérisé par le fait que les huit parties d'appui (20a, 20'a ; 20b, 20'b ; 20c, 20'c ; 20d, 20'd) des huit ressorts (18a, 18'a ; 18b, 18'b ; 18c, 18'c ; 18d, 18'd) de l'embout (11) sont disposées à l'aplomb de zones du cadre (12) de l'embout régulièrement réparties suivant la périphérie de l'embout (12).

D'D) situés à l'aplomb des parties d'appui des ressorts et à la partie centrale des côtés du cadre (12) de l'embout (11) sont disposés sensiblement suivant les sommets d'un octogone régulier.

5.- Embout suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que huit points d'appui (A'A, B'B, C'C,

6.- Embout suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les deux ressorts (28a, 28b ; 28'a, 28'b) disposés sur chacun des côtés (32) du cadre de l'embout cons-tituent un couple de ressorts (26, 26') dont les parties d'appui (30a, 30b) sont reliées par un moyen de liaison (27, 27').

7.- Embout suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le couple de ressorts (26) comporte de plus un cavalier (34) comportant deux branches en appui par une partie commune à ses deux branches sur une partie (33) du moyen de liaison (27) entre les parties d'appui (30a, 30b) des ressorts (28a, 28b) du couple de ressorts (26) et que le côté (32) du cadre comporte une lumière (35) pour l'engagement de parties d'extrémité des branches du cavalier (34) en-dessous du côté (32) du cadre pour la réalisation d'une précontrainte des ressorts (28a, 28b) du couple de ressorts (26).

8.- Embout suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que chacun des ressorts (28'a, 28'b) est solidaire, à une extrémité constituant la partie d'appui du ressort solidaire d'une plaque d'appui (27'), d'une tige (34'a, 34'b) engagée dans une ouverture (35'a, 35'b) du ressort correspondant (28'a, 28'b), par une partie d'extrémité et fixée de manière à assurer une précontrainte des ressorts (28'a, 28'b) du couple de ressorts (26').

9.- Embout suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que chacun des ressorts (28a, 28b ; 28'a, 28'b) du couple de ressorts (26, 26') comporte une première partie constituée par une première lame simple et une seconde partie constituée par une seconde lame ou deux lames parallèles, disposées angulairement l'une par rapport à l'autre et par rapport au côté du cadre (32), les extrémités des lames de la seconde partie des ressorts (28a, 28b ; 28'a, 28'b) opposées à la première partie des ressorts (28a, 28b 28'a, 28'b) constituant chacune deux zones d'appui (30a, 30b) reliées par le moyen de liaison (27, 27') entre les parties d'appui (30a, 30b) qui est constitué par une plaque (27') ou par deux lames (27) sensiblement parallèles entre elles.

10.- Embout suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que le moyen de jonction (27) entre les parties d'appui (30a, 30b) du couple de ressorts (26) est constitué par deux lames parallèles entre elles et par une traverse (33) joignant les deux lames parallèles.

11.- Embout suivant l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé par le fait que le couple de ressorts (26, 26') est réalisé uniquement par découpage et pliage d'une plaque métallique.