FR2566569A1

FR2566569A1 - Support sismique intermediaire, reglable a distance

Info

Publication number: FR2566569A1
Application number: FR8509415A
Authority: FR
Inventors: Denis James Altman
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1985-12-27
Also published as: GB2161014B; GB2161014A; ES8705675A1; JPH0545153B2; BE902727A; IT8521104A0; GB8515837D0; KR860000669A; ES544323A0; KR930005581B1; US4666657A; IT1185007B; JPS6114595A; FR2566569B1

Abstract

SUPPORT SISMIQUE INTERMEDIAIRE, REGLABLE A DISTANCE. LE SUPPORT 100 COMPREND UN ELEMENT 102 DE BASE, DE FORME SENSIBLEMENT CARREE ET MONTE SUR LE CARTER DE VERROUILLAGE DES MECANISMES DE COMMANDE DES BARRES DE CONTROLE POUR EMPECHER LES DEFORMATIONS DE CES MECANISMES EN CAS DE SECOUSSES SISMIQUES. LES SUPPORTS PEUVENT ETRE REGLES A DISTANCE LES UNS PAR RAPPORT AUX AUTRES A L'AIDE DE TIGES VERTICALES 134 QUI DEPLACENT DES BLOCS 130 DE COMMANDE AGISSANT SUR DES BLOCS 126 DE REGLAGE RADIALEMENT MOBILES. UN ANNEAU ENTOURE LA PERIPHERIE DU RESEAU DE SUPPORTS. APPLICATIONS: NOTAMMENT AUX CENTRALES NUCLEAIRES EQUIPEES DE REACTEURS A EAU SOUS PRESSION.

Description

1 Support sismique intermédiaire, réglable à distance. La présente

invention se rapporte en général aux centrales ou installations nucléaires et elle concerne plus 5 particulièrement un système de support sismique intermé- diaire et réglable à distance, qui est prévu pour être monté sur les carters de verrouillage des mécanismes de comman- de des barres de contrôle, de manière à empêcher des dé- formations excessives des gaines de déplacement des tiges 10 des mécanismes de commande Jes barres de contrôle sous l'effet de charges dues à des forces sismiques élevées qui, sinon et de manière classique, auraient pour conséquences d'imposer des contraintes excessives aux soudures des man- chettes d'adaptation de la tête des mécanismes de commande 15 des barres de contrôle sur le couvercle de fermeture de la cuve du réacteur, et d'exercer une influence défavorable sur les opérations d'arrêt d'urgence de la centrale. Dans un réacteur à eau sous pression, les méca- nismes de commande des barres de contrôle, ainsi que les 20 mécanismes de commande des tiges de piston qui règlent l'afflux ou le déplacement de l'eau jouant le rôle de mo- dérateur dans le coeur du réacteur, se prolongent vertica- lement vers le haut, en porte-à-faux, depuis le couvercle de fermeture de la cuve de pression du réacteur nucléaire. 25 Les extrémités inférieures des manchettes d'adaptation de la tête des mécanismes de commande des barres de contrôle et de la tête des mécanismes de commande des tiges de pis- ton, sont disposées dans des passages, formés à l'intérieur du couvercle de fermeture, au moyen d'emmanchements par re- 30 trait, et ces extrémités inférieures des manchettes d'adap- tation placées dans le couvercle sont soudées périphérique- ment sur la face inférieure du couvercle de fermeture. Ce- pendant, lorsque la centrale est mise ensuite en exploitation, le niveau de température de l'atmosphère intérieure 35 de la cuve de pression du réacteur augmente sensiblement

2 et, par conséquent, on -a observé que les parties du couver- cle de fermeture qui forment les passages des manchettes d'adaptation de la tête des mécanismes de commande des barres de contrôle et de la tête des mécanismes de com- 5 mande des tiges de piston, se dilatent radialement à une vitesse qui est supérieure à la vitesse de dilatation des manchettes elles-mêmes d'adaptation dans la tête des mê- canismes de commande des barres de contrôle et dans la tête des mécanismes de commande des tiges de piston. Il en 10 résulte que les manchettes d'adaptation de la tête des mé- canismes de commande des barres de contrôle et de la tête des mécanismes de commande des tiges de piston, ne sont plus supportées dans le couvercle de fermeture de la cuve de pression du réacteur à la fois par les emmanchements 15 par retrait et par les soudures périphériques sur la face inférieure, mais uniquement par les soudureso On doit donc bien se rendre compte que ces soudures ne peuvent suppor- ter des contraintes excessives, du fait de l'étendue rela- tivement faible des surfaces d'appui de la charge que ces 20 soudures présentent aux moments de torsion et de flexion auxquels elles seront soumises. Lorsque-le réacteur est ainsi soumis, par exemple, à des charges sismiques, les gaines de déplacement longi- tudinal des tiges des mécanismes de commande des barres de 25 contrôle et des mécanismes de commande des tiges de piston ont tendance à subir des déformations sensibles par rap- port à leurs dispositions normales qui imposent, à leur tour, des contraintes excessives aux soudures des manchet- tes d'adaptation de la tête des mécanismes de commande des 30 barres de contrôle sur le couvercle de fermeture de la cuve de pression. En outre, si les contraintes de déformation imposées aux gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle sont particulièrement importantes au point de déformer ces gaines de déplacement 35 des tiges, les possibilités d'arrêt d'urgence des tiges des

3 mécanismes de commande des barres de contrôle, et des barres de contrôle commandées par celles-ci, seront affec- tées défavorablement. Afin de contrecarrer ces effets opé- rationnellement nuisibles, dans les centrales classiques, 5 on fixe les extrémités libres supérieures des gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle et des mécanismes de commande des tiges de pis- ton au moyen de tringles qui sont placées entre les parois du bâtiment de la centrale et un anneau supérieur de support 10 sismique qui entoure la périphérie de plaques disposées respectivement dans la partie supérieure de chaque assem- blage de bobines indicatrices de la position des tiges, de manière à entourer l'extrémité libre supérieure de chaque gaine de déplacement des tiges des mécanismes de commande 15 des barres de contrôle et des mécanismes de commande des tiges de piston. Ces moyens peuvent, en effet, se montrer sensiblement satisfaisants dans le cas des centrales qui peuvent être situées dans des régions susceptibles d'être soumises à des forces sismiques de niveau relativement bas 20 ou moyen, dans la mesure o les contraintes et les effets défavorables sur les opérations d'arrêt d'urgence peuvent néanmoins être maintenus dans des limites acceptables. Ce- pendant, dans le cas de forces sismiques de niveau élevé, ces moyens de support se révéleront complètement insuffi- 25 sants pour remplir les fonctions souhaitées et requises de maintien, en particulier en liaison avec les gaines de dé- placement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle. Plus particulièrement, alors que ces moyens de support opérationnellement associés aux extrémités libres 30 supérieures des gaines de déplacement des tiges des méca- nismes de commande des barres de contrôle et des mécanismes de commande des tiges de piston peuvent se révéler entière- ment satisfaisants et appropriés pour limiter sensiblement les mouvements de déformation des gaines de déplacement des 35 tiges des mécanismes de commande des tiges de piston, même

4 dans le cas de forces sismiques de niveau éleve, du fait que ces gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des tiges de -piston ne constituent pas une struc- ture présentant des concentrations sensibles de masse, 5 c'est évidemment le contraire qui est vrai lorsqu'il s'agit des gaines de déplacement des tiges des mécanismes de com- mande des barres de contrôle. En particulier, on rencontre une concentration sensible de masse dans le carter de verrouillage des mécanismes de commande des barres de con- 10 trôle et dans l'empilage de bobines. Par consequent, dans le cas de charges sismiques de niveau élevé, malgré le fait que les.extrémités supérieures et inférieures des gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle sont fixées, la partie axialement centrale ou 15 intermédiaire de ces gaines subira des mouvements de dé- formation- sensible ainsi qu'une manifestation des contrain- tes defavorables et des effets défavorables sur les opéra- tions d'arrêt d'urgence, comme on l'a mentionne ci-dessus. Il existe donc dans l'art antérieur un besoin d'un moyen 20 approprié pour maintenir efficacement la partie axialement centrale ou intermédiaire de chaque gaine de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle, en particulier dans le cas de charges sismiques de niveau élevé. 25 Dans d'autres réacteurs à eau sous pression, du type classique ou suivant l'art antérieur, on a cherché en fait à satisfaire le besoin, mentionné ci-dessus, d'un sys- tème de support sismique intermédiaire à utiliser en liai- son avec les gaines de déplacement des tiges des mecanismes 30 de commande des barres de contrôle, et de ce fait apporter une solution aux difficultés continues et omniprésentes dues aux déformations excessives des gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle dans le cas de charges sismiques. A cet effet, on a prévu 35 une structure appropriée de support sismique intermédiaire

5 qui était opérationnellement en contact avec ou était opérationnellement fixée aux gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contr6le, en des points situés entre le couvercle de fermeture de la cuve 5 de pression du réacteur et les extrémités supérieures fi- xes de ces gaines de déplacement des tiges des mécanismes de commande des barres de contrOle. Cependant, ces struc- tures de support sismique intermédiaire doivent être acces- sibles au personnel d'entretien qui doit pouvoir effectuer 10 les opérations nécessaires de mise en place, de réglage et de dépose. Ceci n'est pas particulièrement souhaitable en raison du fait que, lorsque le-réacteur en question a été mis en fonctionnement, la région voisine du couvercle de fermeture de la cuve de pression du réacteur, dans laquelle 15 le personnel serait appelé à travailler, est une zone de rayonnement modéré. En outre, l'accès du personnel est tout simplement impossible dans certains types particuliers de réacteurs à eau sous pression. Par exemple, -le coeur d'un type particulier de réacteur à eau sous pression, envisagé 20 pour être utilisé dans une centrale industrielle par le cessionnaire de la présente demande de brevet, comprend cent quatre-vingt-cinq (185) mécanismes de commandeen par- ticulier quatre-vingt-dix-sept (97) mécanismes de commande des barres de contrôle et quatre-vingt-huit (88) mécanismes 25 de commande des tiges de piston, qui sont tous espacés les uns par rapport aux autres d'une distance d'axe en axe de 25,3 cm. Par conséquent, on ne peut pas, en fait, aménager un accès pour le personnel d'entretien dans le voisinage de la structure de support sismique intermédiaire. 30 En consequence, la présente invention a pour objet principal de fournir un système nouveau et perfectionné de support sismique intermédiaire qui résout les difficultés, mentionnées ci-dessus, qui caractérisent les systèmes de support sismique suivant l'art antérieur. 35 Afin de réaliser cet objet, la présente invention

6 réside dans un système de support sismique des carters des mécanismes de commande des barres de contrôle d'un réacteur nucléaire, ce réacteur comprenant une cuve avec un couver- cle de fermeture, une pluralité de mécanismes de commande 5 des barres de contrôle se prolongeant vers le haut à partir de ce couvercle de fermeture du réacteur nucléaire, chacun de ces mécanismes de commande des barres de contrôle com- prenant un carter de verrouillage dans lequel sont dispo- sées respectivement les tiges de commande des barres de 10 contrôle. Ce système est caractérisé par des supports sis- miques intermédiaires à action conjuguée, pré-vus pour les mécanismes de commande des barres de contrôle, chacun d'eux entourant la périphérie des carters de verrouillage et étant en contact avec les supports sismiques qui lui sont 15 contigus. Chaque système de support sismique intermédiaire comprend, à son tour, un élément ou bloc de base, de forme sensiblement carrée et dans la partie centrale duquel est prévu un large alésage circulaire pour permettre au système 20 de support sismique de descendre le long de la gaine de déplacement des tiges du mécanisme de commande des barres de contrôle lorsque le système de support sismique indica- teur de la position des- tiges est abaissé sur le carter de verrouillage du mécanisme de commande des barres de contrô- 25 le. Une partie découpée du support sismique reçoit dans un de ses angles le tube de plomb de l'assemblage du mécanis- me de commande des barres de contrôle, tandis que les deux angles sur les côtés opposés au tube de plomb sont pourvus de blocs de réglage radialement mobiles. Des blocs de com- 30 mande sont montés entre les blocs de réglage radialement mobiles et l'élément ou bloc de base, et les blocs de com- mande ainsi que les blocs de réglage présentent des surfa- ces conjuguées en forme de coin et qui se font face. Des tiges de commande sont montées folles dans le bloc de base 35 et vissées dans les blocs de commande de sorte que, lorsqu'

7 on imprime aux tiges de commande une rotation prédéterminée, les blocs de commande subissent un déplacement axial vers le haut, obligeant les blocs de réglage à se déplacer ra- dialement vers l'extérieur de manière à effectuer une opé- 5 ration de réglage entre les systèmes contigus de supports sismiques et leurs assemblages. respectifs de mécanismes de commande des barres de contrôle. Les tiges de commande se prolongent verticalement vers le haut à partir des blocs de base des supports sismiques et à travers les plaques 10 supérieures qui font partie des assemblages indicateurs de la position des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle. Les extrémités supérieures de ces tiges de commande sont équipées de moyens formant des clés dynamo- métriques permettant une commande selon ie mode de rotation 15 approprié. Un anneau de support sismique, qui est fixé à l'enveloppe de ventilation d'air des assemblages des méca- nismes de commande des barres de contrôle, entoure la pé- riphérie de l'ensemble du système de support sismique des mécanismes de commande des barres de contrôle suivant la 20 présente invention. L'enveloppe de ventilation des méca- nismes de commande des barres de contrôle est fixée, bien entendu, au couvercle de la cuve-de pression du réacteur nucléaire et ce dernier est, a son tour, fixé aux murs du bâtiment qui abrite la centrale, par l'intermédiaire de 25 supports appropriés de cuve. En conséquence, un système stable de support est constitué en liaison avec les assem- blages des mécanismes de commande des barres de contrôle afin d'empêcher toute déformation relative de ces assem- blages dans le cas de forces sismiques de niveau élevé. Du 30 fait que les tiges de commande peuvent être manoeuvrées à partir d'une position ou J'un niveau élevé au voisinage de l'extrémité supérieure de l'assemblage de bobines indi- catrices de la position des tiges du mécanisme de commande des barres de contrôle, le système de support sismique sui- 35 vant la présente invention est réglable & distance et, bien

8 entendu, peut être positionné ou déposé a distance par rap- port aux assemblages des mécanismes de commande des barres de contrôle, en raison du fait supplémentaire que le systé- me'de suppbrt sismique forme, en fait, la partie la plus 5 basse de l'assemblage de bobines indicatrices de la posi- tion des tiges qui est monté sur, ou déposé des assemblages des mécanismes de commande des barres de contrôle au moyen d'un équipement approprié de manutention du type grue. Comme on l'a mentionné précédemment, les assembla- 10 ges des mécanismes de commande des tiges de piston ne subi- ront pas normalement de déformations latérales ou transver- sales, même dans le cas de charges sismiques intenses, en raison du fait que ces assemblages ne constituent pas des structures dans lesquelles on rencontre une concentration 15 importante de masse. Cependant, si ces assemblages des mé- canismes de commande des tiges de piston étaient suscepti- bles de subir, en fait, de tels mouvements de déformation, ou dans le cas o on.désirerait obtenir une assurance supplémentaire que les assemblages des mécanismes de commande 20 des tiges de piston ne subiront pas, en fait, ces mouve- ments de déformation, le système de support sismique sui- vant la présente invention comprendra en outre des colliers ou des butoirs qut peuvent être disposés autour des assem- blages des mécanismes de commande des tiges de piston, de 25 manière à former une interface avec les systèmes de support sismique des mécanismes de commande des barres de contrôle suivant la présente invention, moyennant quoi les assembla- ges des mécanismes de commande des tiges de piston subiront des mouvements limités de déformation latérale ou transver- 30 sale. La présente invention sera bien comprise a la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en élévation 35 d'un couvercle de fermeture de réacteur nucléaire à eau

9 sous pression, avec une pluralité de mécanismes de comman- de des barres de contrôle et de mécanismes de commande des tiges de piston montés en position verticale dans ce cou- vercle, et dans laquelle le support sismique-intermédiaire 5 nouveau et perfectionné suivant la présente invention est représenté monté sur le carter de verrouillage du mécanisme gauche extrême de commande des barres de contrôle; - la figure 2 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un système de mécanisme de commande des 10 barres de contrôle; - la figure 3 est une vue en plan d'un assemblage indicateur de la position des tiges, associé par exemple aux systèmes de mécanismes de commande des barres de con- trôle de la figure 1; 15 - la figure 4 est une vue en plan du système nou- veau et perfectionné de support sismique intermédiaire suivant la présente invention, représentant les parties combinées de ce système de support; la figure 5 est une vue en coupe transversale du 20 système de support sismique intermédiaire de la figure 4; et - la figure 6 est une vue en plan schématique du réseau de mécanismes de commande des barres de contrôle et de mécanismes de commande des tiges de piston du réac- 25 teur à eau sous pression, dans laquelle une pluralité de systèmes perfectionnés de support sismique intermédiaire ont été montés respectivement sur plusieurs assemblages de mécanismes de commande des barres de contrôle, et dans laquelle le réseau entier de mécanismes de commande des 30 barres de contrôle et de mécanismes de commande des tiges de piston, ainsi que les supports sismiques intermédiaires montés sur ces mecanismes, forme une interface avec la structure d'anneau de support sismique qui l'entoure. Dans les différentes vues, on a utilisé des réfé- 35 rences numériques analogues pour désigner des pièces ana-

10 logues ou correspondantes. On se reportera maintenant aux dessins et plus particulièrement aux figures 1 à 3. Un couvercle 10 de fermeture de réacteur nucléaire à eau sous pression com- 5 porte une pluralité de mécanismes 12 de commande des barres de contrôle et de mécanismes 14 de commande des tiges de piston qui règlent l'afflux ou le déplacement de l'eau. Ces mécanismes sont montés régidement dans le couvercle de fermeture par l'intermédiaire de manchettes 10 respectives 16 et 18 d'adaptation, de sorte que les mé- canismes 12 de commande des barres de contrôle et les mécanismes 14 de commande des tiges de piston se prolongent verticalement vers le haut, en porte-à-faux depuis le couvercle 10 de fermeture. Chaque assemblage ou sys- 15 tème 12 de mécanisme de commande des barres de contrôle comprend un carter 20 de verrouillage dont l'extrémité inférieure est fixée dans une manchette 16 d'adaptation de la tête de fermeture du mécanisme de commande des barres de contrôle, et une gaine 22 de déplacement des tiges 20 dont l'extrémité inférieure est vissée dans l'extrémité supérieure du carter 20 de verrouillage comme l'indique la référence 24 à la figure 29 une soudure bombée 26 ser- vant à rendre étanche l'interface annulaire de pression formée entre le carter 20 de verrouillage et la gaine 22 25 de déplacement des tiges. Les gaines 22 de déplacement des tiges sont constituées de tubes cylindriques dans lesquels sont logées et guidées les tiges verticalement mobiles 28 de commande des barres de contrôle du réacteur nucléaire; ces tiges de commande sont reliées, bien en- 30 tendu, aux barres de contrôle (non représentées) du réac- teur de manière à pouvoir relever ou abaisser les barres de contrôle. Chaque carter 20 de verrouillage se compose de même d'un tube cylindrique qui sert à loger divers mé- - canismes de maintien ou de verrouillage (non représentés) 35 qui sont associés opérationnellement aux tiges 28 de com-

11 mande des barres de contrôle afin de relever ou d'abaisser ces dernières selon les besoins,- en liaison avec le fonc- tionnement du réacteur. Pour manoeuvrer ou commander ces mécanismes (non représentés) de maintien ou de verrouilla- 5 ge des tiges de commande, chaque assemblage ou système 12 de mécanisme de commande des barres de contrôle est équipé en outre d'un empilage de bobines qui comprend un bloc for- mé d'une seule pièce et constitué de trois assemblages électromagnétiques 30, 3.2 et 34 verticalement espacés mais 10 connectés entre eux. En particulier, l'assemblage élec- tromagnétique inférieur 30 comprend un aimant fixe de main- tien, l'assemblage électromagnétique intermédiaire 32 com- prend un aimant mobile de maintien et l'assemblage élec- tromagnétique supérieur 34 comprend un aimant de levage. 15 Les divers assemblages électromagnétiques 30, 32 et 34 sont excites etdésexcités correctement et successivement - afin de relever ou d'abaisser les tiges 28 de commande et, par conséquent, les barres de contrôle du coeur du réac- . . . teur commandées par ces tiges, à la manière d'un vérin 20 élévateur ou abaisseur. L'alimentation électrique des assem- blages électromagnétiques 30, 32 et 34 se fait par l'inter- mediaire de câbles 36 loges dans un tube en plomb 38 du mé- canisme de commande des barres de contrôle, tube en plomb qui est placé verticalement de manière a passer dans un 25 angle de chacun des assemblages électromagnétiques 30, 32 et 34 et qui se prolonge ensuite parallèlement à la gaine 22 de déplacement des tiges. L'extrémité supérieure du tube en plomb 38 est pourvue d'un logement ou réceptacle 40 à l'intérieur duquel sont disposés des connecteurs électri- 30 ques déconnectables (non représentés) au moyen desquels les câbles 36 d'alimentation électrique des assemblages de bo- bines électromagnétiques 30, 32 et 34 peuvent être connec- tés électriquement à la salle de commande de la centrale nucléaire. On doit bien noter, en cette occasion, que l'en- 35 semble complet comprenant les assemblages de bobines élec-

12 tromagnétiques 30, 32 et 34, ainsi que le tube en plomb 38, peut être placé de manière à pouvoir glisser sur et autour du carter 20 de verrouillage lorsque ces assemblages 30,. 32 et 34, ainsi que le tube en plomb 38, sont placés ini- 5 tialement, par exemple, dans la position-illustrée par rap- port au carter 20 de verrouillage et, afin de déterminer de manière fixe la position axiale des assemblages 30, 32, 34 et .du tube en plomb 38, ainsi que pour supporter leur poids, la partie inférieure du carter 20 de verrouillage est pour- 10 vue d'un collet annulaire 42, comme le représente le mieux la figure 1, sur lequel s'appuie l'assemblage électromagné- tique 30. Contrairement aux systèmes de manoeuvre des mé- canismes de commande.des barres de contrôle, comme on l'a 15 mentionné.ci-dessus, chacun des mécanismes 14 de commande des tiges de piston du réacteur nucléaire se compose d'une gaine 44 de déplacement des tiges dans laquelle se dépla- cent les tiges (non représentées) de piston. Ces tiges de piston ont, en fait, la forme de pistons disposés dans les 20 gaines 44 de déplacement des tiges de piston et le fluide de refroidissement du coeur du réacteur sous pression peut être réglé à l'intérieur des gaines 44 de déplacement des ti.ges, de telle sorte que les tiges de piston peuvent être relevées à l'intérieur des gaines 44 de déplacement des 25 tiges lorsqu'on le désire, ou bien le fluide de refroidis- sement sous pression peut être évacué des gaines 44 de déplacement des tiges pour.permettre à ces dernières d'être abaissées sous leur propre poids. Un moyen approprié de verrouillage (non représenté) est prévu dans la partie su- 30 périeure 46 de chaque assemblage 14 de mécanisme de com- mande des tiges de piston afin de maintenir en position haute la tige de commande du mécanisme de commande des barres de contrôle. La description qui précède montre donc clairement et facilement que les assemblages 14 de méca- 35 nismes de commande des tiges de piston ne constituent pas

13 des systèmes massifs de commande électromagnétique comme le sont de manière caractéristique les assemblages des mé- canismes de commande des barres de contrôle et, en consé- quence, les mouvements de déformation qu'il faut prendre 5 en compte dans le cas des assemblages des mécanismes de commande des barres de contrôle, et les difficultés que ces mouvements soulèvent et qui doivent nécessairement être résolues, ne se manifestent normalement pas lorsque les assemblages 14 des mécanismes de commande des tiges de 10 piston sont soumis à des charges sismiques. Les tiges de piston (non représentées) des assem- blages 14 des mécanismes de commande des tiges de piston sont prévues seulement pour être placées dans leurs deux positions extrêmes, c'est-à-dire une position haute et une 15 position basse, et afin de donner au personnel de surveil- lance du fonctionnement ou au personnel d'entretien une indication concernant la position ou l'emplacement de ces tiges de piston de manière à permettre, en fait, la sur- veillance et la commande des opérations, chaque assemblage 20 14 de mécanisme de commande des tiges de piston est équipé d'un assemblage (non représenté) de bobines indicatrices de la position des tiges. Cet assemblage se compose, en résumé, de deux jeux verticalement espacés de bobines in- dicatrices montées sur une structure tubulaire sensiblement 25 rigide, l'assemblage complet étant prévu pour coulisser sur et autour de la gaine de déplacement des tiges du mécanisme de commande des tiges de piston. De cette manière, l'empla- cement ou la position des tiges de piston (non représentées) peut en fait être surveillé et commandé par le personnel 30 approprié selon les indications qui lui sont fournies par les assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges au moyen de la réactance inductive des bobines qui se produit entre les assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges des mécanismes de commande des tiges de 35 piston,et les tiges de piston de ces mécanismes lorsque ces

14 tiges de piston se déplacent par rapport aux assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges. Les assemblages 12 de mécanismes de commande des barres de contrôle sont équipés d'assemblages analogues 48 5 de bobines indicatrices de la position des tiges, comme le représente le mieux la figure 1 sur laquelle deux seulement de ces assemblages 48 sont représentés. Les assemblages 48 de bobines indicatrices de la position des tiges des méca- nismes de commande des barres de contrôle diffèrent de ceux 10 qui sont fonctionnellement associés aux assemblages 14 des mécanismes de commande des tiges de pistons par le fait que les assemblages 48-de bobines indicatrices de la position des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle se composent d'un seul jeu de bobines verticalement espacées 15 et montées sur un élément tubulaire 50 qui peut coulisser sur et autour de la gaine 22 de déplacement des tiges du mecanisme de commande des barres de contrôle. On peut voir que les assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle 20 se prolongent verticalement vers le haut, de l'extrémité supérieure du carter 20 de verrouillage du mécanisme de commande des barres de contrôle à l'extrémité supérieure de la gaine 22 de déplacement des tiges. Comme on peut en outre s'en rendre compte d'après les figures 3 et 5, chacun 25 des assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges des mécanismes de commande des barres de contrôle comprend une plaque de fond 52 dans laquelle peut être lo- gée et fixée l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire 50 comme, par exemple, dans la partie fraisée 54 de laplaque 30 de fond 52, et une plaque de dessus 56 qui est fixée de la même manière à l'extrémité supérieure de l'élément tubulai- re 50. La plaque de fond 52 est équipée d'une jupe annulai- re suspendue 58 qui est prévue pour reposer sur un espace annulaire 60 formé à l'extrémité supérieure de chaque car- 35 ter de verrouillage de mécanisme de commande des barres de

15 contrôle, de manière à entourer périphériquement la soudure bombée 26 d'étanchéité comme le représente le mieux la fi- gure 2. La plaque de-dessus 56 est en outre pourvue de con- necteurs électriques appropriés 62 qui forment une inter- 5 face électrique avec les bobines indicatrices de la posi- tion des tiges, ainsi que d'une partie 64 découpée en carré dans un de ses angles afin de ne pas être gênée par le logement ou réceptacle 40 du tube en plomb 38 du mécanisme de commande des barres de contrôle lorsque l'assemblage 48 10 indicateur de la position des tiges est monté sur la gaine 22 de déplacement des tiges du mécanisme de commande de.s barres de contrôle. La disposition des bobines dans l'assemblage 48 indicateur de la position des tiges permet de sur- veiller la position oul'emplacement des barres de contrôlée .15 (non représentées) du réacteurs qui sont prévues pour être placées dans une position quelconque parmi un grand nombre pendant, par exemple, un mode classique d'opération d'élé- vation ou d'abaissement. Conformément à la description qui précède, afin de 20 limiter efficacement les mouvements latéraux ou transver- saux de déformation des assemblages 12.de mécanismes de commande des barres de contrôle et, en particulier, les mouvements des carters 20 de verrouillage des mécanismes de commande des barres de contrôle-et les mouvements des em- 25 pilages 30 à 34'de bobines, on a mis au point, conformément à la présente invention, un support sismique intermédiaire, réglable à distance et désigné dans son ensemble par la ré-- férence numérique 100. Ce support comprend un élément 102 de base de forme sensiblement carrée et comportant un alé- 30 sage central 104 dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre extérieur du carter 20 de verrouillage du mé- canisme de commande des barres de contrôle, de manière. à former un intervalle annulaire de 6,35 mm (0,250 pouce) par exemple, ce qui permet de monter le support sismique 100 35 autour du carter 20 de verrouillage comme le représente

16 la figure 1. Les détails du support sismique 100 sont re- présentés aux figures 4 à 6. Le support sismique 100 est prévu pour être suspendu à la plaque de fond 52 des assem- blages de bobines indicatrices de la position des tiges au 5 moyen, par exemple, de trois dispositifs 106 de fixation placés à écartements angulaires égaux selon une disposi- tion circulaire autour de l'élément 102 de base et, en conséquence, lorsque la partie 58 en forme de jupe de la plaque de fond 52 des assemblages de bobines indicatrices 10 de la position des tiges reposera sur l'espace 60 du carter de verrouillage du mécanisme de commande des barres de contrôle, le support sismique 100 entourera la périphérie du carter 20 de verrouillage. Comme le représente le mieux la figure 4, et com- 15 me on peut le voir sur cette figure, l'angle supérieur de l'élément 102 de base du support sismique comporte deux parties 108 découpées suivant une forme sensiblement trian- gulaire et constituant entre elles une nervure 110 sur la- quelle est monté un des dispositifs 106 de fixation. Les 20 parties découpées 108 permettent à l'air de circuler à tra- vers l'élément de base pour refroidir les empilages 30 à 34 de bobines des mécanismes de commande des barres de con- trôle, ce qui permet d'éviter sOrement la détérioration des bobines par suite d'une surchauffe. Dans l'angle diamétra- 25 lement opposé au montage de l'un des dispositifs 106 de fixation, est prévue une partie 112 découpée suivant une forme sensiblement rectangulaire et dans laquelle est pla- cé de manière amovible un élément 114 de support constitué d'un tube en plomb ayant sensiblement la forme d'un U. Les 30 faces latérales extérieures des branches de ce tube-support 114 en plomb sont pourvues de clavettes 116 qui se prolon- gent latéralement vers l'extérieur et qui sont prévues pour coulisser dans des rainures correspondantes 118 de forme analogue et constituées dans l'élément 102 de base. Dès 35 qu'on a placé le tube-support 114 en plomb dans les rainu-

17 res 118 de clavettes, on peut le boulonner ou le goupiller dans l'élément 102 de base par des moyens de fixation ap- propriés (non représentés). L'amovibilité du tube-support 114 en plomb permet de passer le support sismique 100 sui- 5 vant la présente invention sans être gêné par le réceptacle 40 du tube en plomb 38 lorsqu'on abaisse le support sismi- que 100 sur l'assemblage 12 du mécanisme de commande des barres de contrôle, le long de l'assemblage 48 de bobines indicatrices de la -position des tiges. Dès que le support 10 sismique 100 se trouve axialement au delà, c'est-à-dire en dessous, du réceptacle 40 du tube en plomb, on peut placer le tube-support 114 en plomb en le faisant coulisser et on peut le fixer dans l'élément 102 de base afin de supporter correctement le tube en plomb 38 en liaison avec le carter 15 20 de verrouillage du mécanisme de commande des barres de contrôle. Dans les deux autres angles diamétralement oppo- sés de l'élément 102 de base, on a prévu des moyens de ré- glage des positions des supports sismiques 100,suivant la 20 présente invention, l'un par rapport à l'autre ainsi que par rapport aux carters 20 de verrouillage des mécanismes de commande des barres de contrôle. En particulier, dans chacun de ces angles de l'élément 102 de base, on a prévu une partie 120 découpée suivant une forme sensiblement rec- 25 tangulaire qui est précisément analogue à la partie décou- pée 112 mais les parties 120 sont cependant plus petites que la partie 112. De la même manière, les parois latérales de l'élément 102 de base qui constituent la partie découpée 120, sont pourvues de rainures 122 dans lesquelles coulis- 30 sent des clavettes 124 disposées latéralement en saillie et fixées sur les côtés de blocs 126 de réglage. La face radialement intérieure ou face 128 de chaque bloc 126 de ré- glage est inclinée vers le haut et, radialement vers l'inté- rieur par rapport à chaque bloc 126 de réglage, est prévu 35 un bloc 130 de commande verticalement mobile. Ces blocs 130

18 de commande sont disposés dans les zones radialement les plus intérieures des parties découpées 120 et, de cette manière, le déplacement des blocs 130 de commande est li- mité latéralement. La face radialement extérieure 132 de 5 chaque bloc 130 de commande présente une inclinaison qui se prolonge vers le bas et radialement vers l'extérieur et, par conséquent, cette face 132 forme une surface conjuguée en forme de coin, qui correspond à la face 128 du bloc 126 de réglage. De cette manière, lorsque les blocs 130 de com- 10 mande sont amenés à se déplacer verticalement, soit vers le haut ou vers le bas, ces blocs 130 provoquent un dépla- cement radial vers l'extérieur, ou permettent un déplace- ment radial vers l'intérieur, des blocs 126 de réglage, du fait de l'interaction des faces 128 et 132 en forme de coin, 15 le déplacement radial des blocs 126 de réglage étant déter- miné par les clavettes 124 et les rainures 122o Afin de pouvoir effectuer le déplacement vertical, mentionné ci-dessus, des blocs 130 de commande, on a prévu pour-chaque bloc 130 une tige 134 de commande, montée ver- 20 ticalement et qui, partant de l'élément 102 de base, se prolonge vers le haut à travers la plaque de dessus 56 des assemblages de bobines indicatrices de la position des ti- ges comme le représente également la figure 3. Sur l'ex- trémité inférieure de chaque tige 134 de commande, on a 25 fixé un écrou 136 qui est placé sous la face inférieure de l'élément 102 de base, de manière à entrer en contact avec ce dernier afin d'empêcher que chaque tige 134 de commande ne puisse être retirée vers le haut du système de support sismique. La face supérieure de chaque écrou 136 est éga- 30 lement constituée en forme de palier, de manière à per- mettre la rotation libre de la tige 134 de commande par rapport à l'élément 102 de base sans rencontrer d' obs- tacle avec ce dernier. Une partie 138 en forme de butée est également prévue sur l'extrémité inférieure de chaque 35 tige 134 en un point axial légèrement au-dessus de l'écrou

19 136 et chaque butée 138 repose dans. un logement fraisé 140 formé dans l'élément 102 de base. Immédiatement et axiale- ment au-dessus de la butée 138, la tige 134 de commande comporte une partie filetée extérieurement 142 qui se pro- 5 longe axialement et qui correspond, au point de vue file- tage, aux parties 144.filetées intérieurement qui se trou- vent dans les blocs 130 de commande. De cette manière,_ lorsqu'on fait tourner les tiges 134 de commande, les blocs 130 de commande se déplacent vers le haut ou vers 10 le bas et influent, à leur tour, sur 1-a position radiale des blocs 126 de réglage. On doit bien noter que, grâce à la présence des ensembles 138 et 140 de butée, les ef- forts de compression sont supportés respectivement par les butées 138 et les interfaces 128 et 132 des blocs 126 15 de réglage et des blocs 130 de commande. De cette façon, en cas de rupture d'une tige 134 de commande, dés qu'un support sismique 100 a été mis en place et réglé, aucune défaillance du support effectif 100 ne se présentera. Le réglage effectif ou la rotation des tiges 134 de commande 20 s'effectue au moyen de montage formant des clés dynamomé- triques, solidaires de ou fixés aux extrémités supérieu- res des tiges 134 de commande.. De cette manière, le per- sonnel d'entretien peut bien entendu mettre en place, régler, déposer ou entretenir à distance les structures 25 100 de support sismique suivant la présente invention. On doit bien noter que., selon un mode de mise en place caractéristique de la présente invention, les struc- tures 100 de support sismique doivent être mises en place sur les assemblages 12 des mécanismes de commande des 30 barres de contrôle dans les conditions normales ou de fonctionnement à haute température de la centrale nucléai- re, afin que ces structures de support sismique soient po- sitionnées correctement sur les assemblages 12 des meca- nismes de commande des barres de contrôle qui sont soumis 35 à des déplacements transversaux ou radialement dirigés

20 vers l'extérieur, ainsi qu'à des réorientations angulai- res, dans les conditions de température et de pression qui sont celles d'une centrale en fonctionnement. Si, par contre, les structures 100 de support sismique illustrées 5 étaient mises en place et leurs positions réglées alors que la centrale est à l'arrêt, des contraintes importan- tes se développeraient dans les structures 100, ainsi que dans les assemblages 12 des mécanismes de commande des barres de contrôle, lorsque la centrale serait mise en 10 fonctionnement et atteindrait les conditions de température.et de pression mentionnées ci-dessus, en raison de la tendance des assemblages 12 des mécanismes de commande des barres de contrôle à subir les déplacements radiale- ment dirigés vers l'extérieur et les réorientations angu- 15 laires indiqués ci-dessus. En conséquence, si on souhaite placer les structures de support sismique sur les assem- blages 12 des mécanismes de commande des barres de con- trôle lorsque la centrale est à l'arrêt, il faut modifier structurellement ces supports sismiques de manière telle 20 que, par exemple, les alésages qui correspondent aux alésages 104 des éléments 102 de base seront légèrement ex- centrés dans les éléments 102 de base pour que, lorsque la centrale fonctionnera et que les assemblages 12 des mécanismes de commande des barres de contrôle seront sou- 25 mis aux déplacements radiaux et angulaires mentionnés ci- dessus, les systèmes de structures de support sismique placés sur les assemblages des mécanismes de commande des barres de contrôle ne subissent pas les contraintes indi- 30 quées ci-dessus qui, sinon, tendraient à se manifester. Des caméras appropriées de télévision, contrôlées à distance, peuvent être utilisées en liaison avec les struc- tures modifiées de support sismique afin de s'assurer que les structures de support sismique montées excentriquement 35 sont, en fait, correctement placées sur les assemblages 12

21 des mécanismes de commande des barres de contrôle, de ma- nière à pouvoir s'adapter aux déplacements radiaux et an- gulaires des assemblages 12 lorsque la centrale est en fonctionnement. 5 En conséquence, pour préparer la mise en place des structures 100 de support sismique sur les assembla- ges 12 des mécanismes de commande des barres de contrôle, on devra commencer par prendre la mesure des distances entre les assemblages des mécanismes de commande des 10 barres de contrôle dans les conditions de fonctionnement à température élevée. Ces mesures fourniront alors une indication concernant les dimensions des cales 146 d'é- paisseur qui doivent être fixées sur les faces extérieu- res des blocs 126 de réglage. La raison pour laquelle des 15 cales 146 d'épaisseur doivent être mises en place sur les blocs 126, au moyen de fixations par boulons par exemple (non représentées), est due au-fait que des réglages ra- diaux sensiblement importants entre supports sismiques contigus 100 ne peuvent en vérité être obtenus au moyen 20 des blocs 130 de commande et du déplacement radial résul- tant des blocs 126 de réglage car les blocs 130 de com- mande ne peuvent se déplacer que sur une distance prédé- terminée vers le haut par rapport aux blocs 126 de régla- ge afin de continuer d'assurer la transmission appropriée 25 des charges entre les blocs 130 de commande et les blocs 126 de réglage. En conséquence, on peut se rendre compte que, en fait, les réglages grossiers ou importants d'es- pacement radial entre supports sismiques contigus 100 s'effectuent par l'interposition des cales 146 d'épais- 30 seur, tandis que les réglages précis ultérieurs de l'es- pacement entre supports sismiques contigus 100 sont obte- nus par le déplacement radial des blocs 126 de réglage. On se reportera maintenant à la figure 6. On peut voir que, lorsque les supports sismiques intermédiaires 35 100 sont mis en place sur leurs carters respectifs 20 de

22 verrouillage des mécanismes de commande des barres de con- trôle, on ebtient les résultats les plus bénéfiques de ré- glage lorsque les empilages 30 à 34 de bobines et leurs tubes associés en plomb 38 sont disposés suivant un ré- 5 seau tel que le plan diagonal passant entre les deux blocs 126 de réglage de l'un quelconque des systèmes par- ticuliers 100 de support sismique, est perpendiculaire au plan diagonal analogue de l'un quelconque des systèmes immédiatement contigus 100 de support sismique. De cette 10 manière, bien qu'on puisse effectuer un réglage seulement dans un plan diagonal d'un système particulier 100 de sup- port sismique lorsqu'on considère uniquement ce système 100 de support sismique, on peut assurer un réglage dans les deux plans diagonaux de tout système 100 de support 15 sismique lorsque le réseau complet de systèmes 100 de sup- port sismique est mis en place comme le représente la figure 6. On doit noter également que chaque angle de l'élément 102 de base a une forme tronquée, comme l'indi- que la référence 148 à la figure 4, et cette caractêris- 20 tique de structure facilite la correspondance d'éléments contigus 102 de base les uns par rapport aux autres dans leurs modes de réglage, comme le représente le mieux la figure 6. Afin d'assurer la rigidité structurelle de l'en- 25 semble du réseau formé au moyen de toutes les structures 100 de support sismique lorsqu'elles sont mises en place sur les mécanismes 12 de commande des barres de contrôle, un anneau 150 de support sismique ayant une périphérie intérieure de forme irrégulière pour correspondre aux élé- 30 ments 102 de base des supports sismiques, entoure la péri- phérie du réseau, mentionné ci-dessus, de structures 100 de support sismique. Cet anneau 150 de support sismique peut être fabriqué en plusieurs pièces différentes, sou- dées ou boulonnées entre elles ou, en variante, il peut 35 être constitué d'une structure formée d'une seule pièce,

23 bien que la première solution soit probablement preféra- ble au point de vue de la facilité de fabrication et de manutention. Afin de maintenir l'anneau 150 de support sismique et assurer, à son tour, la rigidité du réseau 5 formé par les supports sismiques intermédiaires 100 sui- vant la présente invention, on fixera cet anneau 150 de support sismique sur l'assemblage (non représenté) des enveloppes des mécanismes de commande des barres de con- trôle du réacteur nucléaire et des mécanismes de commande 10 des tiges de piston, assemblage qui est fixé, à son tour, sur la tête (non représentée) du réservoir de pression du réacteur. Cette dernière est fixée, bien entenduaux pa- rois du bâtiment de la centrale au moyen de supports ap- propriés (non représentés) de réservoir:. 15 Comme on s'en rendra davantage compte d'après la figure 6, alors que les assemblages 14 des mécanismes de commande des tiges de piston n'ont pas été équipés de structures de support sismique intermédiaire comme l'ont été les assemblages 12 des mécanismes de commande des ti- 20 ges de piston conformément à la présente invention, si on juge souhaitable d'assurer une fixation latérale empêchant tout mouvement de déformation des assemblages 14 des mé- canismes de commande des tiges de piston, on peut utiliser des colliers ou des butoirs (non représentés) en liaison 25 avec les assemblages 14 des mécanismes de commande des tiges de piston, de manière à former des interfaces avec les éléments 102 de base des supports sismiques suivant la présente invention. Ces butoirs ou colliers des assembla- ges des mécanismes de commande des tiges de piston pourraient être fixés sur les assemblages de bobines indica- trices de la position des tiges des mécanismes de commande des tiges de piston, en des points axialement prédétermi- nés pour coopérer fonctionnellement avec les éléments 102 de base des supports sismiques intermédiaires. 35 La présente invention n'est pas limitée aux exem-

24 pies de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système de supports sismiques des carters des mécanismes de commande des barres de contrôle d'un réac- teur nucléaire, ce réacteur comprenant une cuve avec un 5 couvercle de fermeture, une pluralité de mécanismes de commande des barres de contrôle se prolongeant vers le haut à partir de ce couvercle de fermeture du réacteur nucléaire, chacun de ces mécanismes de commande des bar- res de contrôle comprenant un carter de verrouillage dans 10 lequel sont disposées respectivement les tiges de comman- de des barres de contrôle, caractérisé par des supports sismiques intermédiaires à action conjuguée, prévus pour les mécanismes de commande des barres de contrôle, chacun d'eux entourant la périphérie des carters de verrouillage 15 et étant en contact avec les supports sismiques qui lui sont contigus.

2. Système de supports sismiques suivant la re- vendication 1, dans lequel des assemblages de bobines in- dicatrices de la position des tiges sont montés sur cha- 20 cun de ces mécanismes de commande des barres de contrôle, caractérisé en ce que ces supports sismiques intermédiai- res sont. disposés autour des extrémités inférieures des assemblages de bobines indicatrices de la position des tiges. 25

3. Système de supports sismiques suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour régler le contact en fonctionne- ment des supports sismiques intermédiaires contigus.

4. Système de supports sismiques intermédiaires 30 suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent des blocs de réglage radia- lement mobiles, en ce que chacun de ces blocs de réglage radialement mobiles est pourvu d'une face inclinée en forme de coin, et en ce que les moyens de réglage compren- 35 nent des blocs de commande axialement mobileset comportant des faces inclinées en forme de coin qui correspondent aux faces inclinées en forme de coin des blocs de réglage, de sorte que, lorsque les blocs de commande se déplacent axialement, les faces inclinées en forme de coin des blocs de 5 commande coopèrent avec les faces inclinées en forme de coin des blocs de réglage, obligeant ces derniers à se déplacer radialement afin d'entrer en contact avec les carters des mécanismes de commande des barres de contrôle.

5. Système de supports sismiques suivant la re- 10 vendication 4, caractérisé en ce que des moyens réglables à distance sont prévus et comprennent des tiges de comman- de qui, disposées verticalement, sont montées dans le sup- port sismique intermédiaire et se prolongent vers le haut jusqu'à la région supérieure des mécanismes de commande 15 des barres de contrôle.

6. Système de supports sismiques suivant l'une quelconque des revendications-1 à 5, caractérisé en ce que chacun des supports sismiques intermédiaires a une confi- guration de forme sensiblement carrée, en ce que les blocs 20 de réglage radialement mobiles sont disposés dans deux an- gles opposés de ces supports sismiques de forme carrée, et en ce que le plan diagonal formé par l'axe central et les deux angles opposés de l'un quelconque de ces supports sis- miques dans lesquels sont disposés les blocs de réglage, 25 est perpendiculaire à un plan diagonal similaire de l'un quelconque des supports sismiques contigus dans lequel sont également disposes des blocs de réglage.

7. Système de support suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un anneau de 30 support sismique entoure à sa périphérie le réseau de sup- ports sismiques intermédiaires montés sur chacun des meca- nismes de commande des barres de contrôle, et en ce que cet anneau est fixé à la tête de fermeture du réacteur nuclé- aire afin de maintenir le réseau de supports sismiques in- 35 termédiaires.