Máquina de carga de elementos combustibles.

Máquina de carga de elementos combustibles (2) con un mástil guía (10) y con elementos telescópicos bajables de forma telescópica fuera del mástil guía (10) y elevables de nuevo en la forma de una campana centradora (12),

de una pinza de elementos combustibles (14) y de una pinza de elementos de control (16), en la que los elementos telescópicos están acoplados unos con otros y conectados operativamente con un dispositivo elevador principal (18) común, de manera que, durante la elevación de los elementos telescópicos de la posición bajada, la pinza de elementos de control (16) arrastra en primer lugar la pinza de elementos combustibles (14) y luego la pinza de elementos combustibles (14) arrastra la campana centradora (12), y en la que el mástil guía (10) presenta un tope fijo (22) que define la posición final de la campana centradora (12) alcanzable durante la bajada, caracterizada porque

en el mástil guía (10) está montado al menos un tope desplazable (40) mediante un dispositivo elevador especial (42) separado en la dirección de elevación o bajada (38), que interactúa con una brida portante (20) correspondiente de la campana centradora (12), de modo que la campana centradora (12) se puede elevar desde su posición final a una posición intermedia o elevada situada por encima mediante la elevación del tope desplazable (40).

Máquina de carga de elementos combustibles

La invención se refiere a una máquina de carga de elementos combustibles con un mástil guía y con elementos telescópicos bajables de forma telescópica fuera del mástil guía y elevables de nuevo en la forma de una campana centradora, de una pinza de elementos combustibles y de una pinza de elementos de control, estando acoplados unos con otros los elementos telescópicos y conectados operativamente con un dispositivo elevador principal común, de manera que, durante la elevación de los elementos telescópicos de la posición bajada, la pinza de elementos de control arrastra en primer lugar la pinza de elementos combustibles y luego la pinza de elementos combustibles arrastra la campana centradora, y presentando el mástil guía un tope fijo que define la posición final de la campana centradora alcanzable durante la bajada.

Por ejemplo, por las patentes alemanas DE 1 4 1 C2, DE 1 764 176 B y DE 3 19 249 A1 se conocen máquinas de carga de elementos combustibles semejantes para la manipulación y para el transporte de elementos combustibles en un reactor de agua a presión.

En una máquina de carga de elementos combustibles semejante, al subir el cable Bowden a través del que están acoplados entre sí los elementos telescópicos, en el así denominado modo de elementos combustibles (Modo EC) la pinza de elementos de control arrastra hacia arriba uno tras otro en primer lugar la pinza de elementos combustibles y luego la campana centradora, hasta que la última ha llegado al extremo superior del mástil guía. Todos los elementos telescópicos se suben así completamente hasta al menos el extremo superior del mástil guía. Sólo si se ha alcanzado esta posición, la así denominada posición de conducción, se puede desplazar la máquina de carga. Por consiguiente se garantiza que durante el transporte de un elemento combustible éste se ha elevado completamente en todos los casos, a fin de evitar que el elemento combustible se enganche durante el transporte, por ejemplo, en una barrera entre el reactor y la piscina de almacenamiento de elementos combustibles y provoque desperfectos.

Al cambiar los elementos combustibles se desconecta el reactor. Para mantener lo más baja posible la caída de producción de la energía generada durante el cambio de elementos combustibles, se ha pretendido realizar el cambio de elementos combustibles en un intervalo de tiempo lo más breve posible.

Con esta finalidad se han desarrollado estrategias de carga novedosas que se han descrito en la patente alemana DE 1 28 5 468 B3, pero que debido a las limitaciones arriba mencionadas de las máquinas de carga de elementos combustibles actuales no se pueden realizar o todo lo más de forma limitada. El problema ya se ha prevenido parcialmente en el documento DE 1 4 1 C2 y resuelto en parte mediante arrastrador fijado en una pieza de cabeza (astil) de la pinza de elementos combustible, abrible en caso de necesidad, el cual durante el proceso de elevación provoca un arrastre anticipado de la campana centradora por parte de la pinza de elementos de control. Pero en la práctica esta solución sólo ha probado su eficacia en desplazamientos sin carga de la máquina de carga de elementos combustibles, es decir, cuando no se transporta ningún elemento combustible.

La presente invención tiene el objetivo de especificar una máquina de carga de elementos combustibles del tipo arriba mencionado, con la que se consiga un acortamiento del tiempo necesario para el cambio de elementos combustibles en comparación a la técnica convencional, y con la que se pueda reaccionar de forma más rápida y efectiva que hasta ahora frente a los problemas de centrado que aparecen eventualmente.

El objetivo se resuelve según la invención porque en el mástil guía está montado al menos un tope desplazable mediante un dispositivo elevador especial separado en la dirección de elevación o bajada, que interactúa con una brida portante correspondiente de la campana centradora, de modo que la campana centradora se puede elevar desde su posición final a una posición intermedia o elevada situada por encima mediante elevación del tope desplazable.

Mediante una configuración semejante es posible una ampliación de la estrategia de carga actual, manteniendo los procesos de centrado reforzados operacionalmente y sin menoscabos con vistas a los aspectos técnicos de seguridad, en tanto que mediante la supresión o aplicación dirigida del centrado de la campana centradora, independientemente del dispositivo elevador principal, se puede alcanzar la posición de elementos combustibles de forma flexible, en particular decalada lateralmente, según se describe por ejemplo en el documento DE 1 28 5 468 B3.

En una configuración ventajosa, el dispositivo de elevación / bajada separado para el tope desplazable se facilita de manera que la campana centradora se puede mover de forma continua y suave desde una posición intermedia definida por el tope desplazable a la posición final limitada por el tope fijo mediante la bajada del tope desplazable. Es decir, el peso de la campana centradora se transfiere durante la bajada del tope desplazable fuera de su posición elevada al tope fijo en el mástil guía al final del proceso de bajada, entonces se descargan el tope desplazable y el dispositivo elevador especial previsto para su accionamiento.

El tope desplazable comprende preferentemente un número de elementos de retención, pernos o pasadores que pasan a

través de as aberturas de guiado correspondientes en el mástil guía, y que se pueden desplazar en el interior de las aberturas de guiado con una componente de movimiento en la dirección de elevación o bajada. Para una buena accesibilidad, por ejemplo, durante los trabajos de mantenimiento, el dispositivo elevador especial está dispuesto en el extremo superior del mástil guía o por encima de él, por ejemplo, sobre o en el carro de grúa de la máquina de carga de elementos combustibles, y está conectado con el tope desplazable a través de una o varias varillas.

En una configuración ventajosa el dispositivo elevador especial comprende un accionamiento de elevación por husillo con al menos un husillo autoblocante. Para el accionamiento está previsto convenientemente un motor eléctrico. El dispositivo elevador especial está diseñado preferentemente de forma redundante y segura frente a averías.

La campana centradora puede presentar dos bridas portantes separadas, de las que una está diseñada para una interacción con el tope fijo y la otra para una interacción con el tope desplazable. Alternativamente sólo está prevista una única brida portante que puede interactuar tanto con el tope fijo como también con el tope desplazable.

La máquina de carga de elementos combustibles comprende convenientemente un número de sensores que detectan de forma directa o indirecta al menos la posición final, preferiblemente la posición actual completa del tope desplazable, y la transmiten a un puesto de control. En este caso se puede tratar, por ejemplo, de interruptores de final de carrera que se accionan directamente por el tope desplazable. Alternativamente o adicionalmente pueden estar dispuestos sensores en la cadena cinemática del dispositivo elevador especial, por ejemplo, en forma de codificadores de ángulo, que en el caso de un accionamiento de elevación por husillo detectan la posición del husillo o del motor eléctrico.

Las ventajas obtenidas con la invención consisten en particular en que, mediante una supresión temporal dirigida del centrado de la campana centradora mediante un tope desplazable, independientemente del dispositivo elevador principal, se hace posible un acarreo o alejamiento, decalado lateralmente respecto a la posición de los elementos combustibles, de la máquina de carga de elementos combustibles, lo que conduce a un acortamiento de los procesos de cambio de los elementos combustibles en el reactor. En este caso la mayor parte del proceso de elevación o bajada de los elementos combustibles se puede realizar sin contacto con los elementos combustibles adyacentes en el núcleo del reactor, con la ventaja de la minimización de los contactos con elementos combustibles y el riesgo de desperfectos de elementos combustibles. Otra ventaja consiste en que estos procesos se pueden realizar con velocidad aumentada, por lo que se corta otra vez el tiempo de cambio de los elementos combustibles. Además, ahora están presentes posibilidades de aparatos para reaccionar de forma especialmente rápida y flexible usando la elevación adicional del tope desplazable frente a los problemas de centrado que aparecen eventualmente.

Un ejemplo de realización de la invención se explica a continuación más en detalle mediante un... [Seguir leyendo]

1.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) con un mástil guía (1) y con elementos telescópicos bajables de forma telescópica fuera del mástil guía (1) y elevables de nuevo en la forma de una campana centradora (12), de una pinza de elementos combustibles (14) y de una pinza de elementos de control (16), en la que los elementos telescópicos están acoplados unos con otros y conectados operativamente con un dispositivo elevador principal (18) común, de manera que, durante la elevación de los elementos telescópicos de la posición bajada, la pinza de elementos de control (16) arrastra en primer lugar la pinza de elementos combustibles (14) y luego la pinza de elementos combustibles (14) arrastra la campana centradora (12), y en la que el mástil guía (1) presenta un tope fijo (22) que define la posición final de la campana centradora (12) alcanzable durante la bajada, caracterizada porque

en el mástil guía (1) está montado al menos un tope desplazable (4) mediante un dispositivo elevador especial (42) separado en la dirección de elevación o bajada (38), que interactúa con una brida portante (2) correspondiente de la campana centradora (12), de modo que la campana centradora (12) se puede elevar desde su posición final a una posición intermedia o elevada situada por encima mediante la elevación del tope desplazable (4).

2.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según la reivindicación 1, en la que la campana centradora (12) se puede mover de forma continua y suave desde una posición intermedia o elevada definida por el tope desplazable (4) a la posición final limitada por el tope fijo (22), mediante la bajada del tope desplazable (4).

3.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según la reivindicación 1 ó 2, en la que el tope desplazable (4) comprende un número de elementos de retención que pasa a través de las aberturas de guiado correspondientes en el mástil guía (1), y que se pueden desplazaren el interior de las aberturas de guiado con una componente de movimiento en la dirección de elevación o bajada (38).

4.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el dispositivo elevador especial (42) está dispuesto en el extremo superior del mástil guía (1) y está conectado con el tope desplazable (4) a través de una o varias varillas de elevación (44).

5.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el dispositivo elevador especial (42) comprende un accionamiento de elevación por husillo.

6.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la campana centradora (12) presenta una brida portante (2) que interactúa tanto con el tope fijo (22) como también con el tope desplazable (4).

7.- Máquina de carga de elementos combustibles (2) según una de las reivindicaciones 1 a 6, con un número de sensores que detectan la posición final correspondiente, preferiblemente también posiciones intermedias, del tope desplazable (4) y la transmiten a un puesto de control.