ELEMENTO DE COMBUSTIBLE PARA UN REACTOR DE AGUA LIGERA Y PROCEDIMIENTO PARA LA REPARACION DE DICHO ELEMENTO DE COMBUSTIBLE.

Elemento de combustible (1) para un reactor de agua ligera que comprende un haz de barras de combustible (3),

un soporte separador (20) y un elemento de recambio (30), en el que

- el soporte separador (20) tiene una serie de celdas (22) limitadas por tabiques (21) para retener lateralmente las barras de combustible (2) y una zona averiada (24) que comprende, como mínimo, una celda averiada (27) en una zona de borde y

- el elemento de recambio (30) comprende, como mínimo, una serie de celdas (22a) que corresponden al número de celdas averiadas (27) y, como mínimo, una parte de estas celdas están atravesadas por barras de combustible (2).

caracterizado porque el elemento de recambio (30) está fijado por encima o por debajo de la zona averiada (24) con la ayuda de, como mínimo, una pieza de unión (40) en el soporte separador (20)

Elemento de combustible para un reactor de agua ligera y procedimiento para la reparación de dicho elemento de combustible.

La invención se refiere a un elemento de combustible para un reactor de agua ligera y a un procedimiento para la reparación de dicho elemento de combustible.

Un elemento de combustible para un reactor de agua ligera comprende, además de un haz de barras de combustible y de barras de control, varios soportes separadores dispuestos con separación axial entre sí. Un soporte separador comprende una serie de celdas que están constituidas, por ejemplo, mediante tabiques cruzados, así como tabiques externos de limitación. Las barras de combustible atraviesan las celdas del soporte separador y, de esta manera, quedan soportadas lateralmente. Al dotar al núcleo del reactor de elementos de combustible, o también en su extracción del núcleo del reactor, se presenta el problema de que algunos soportes separadores por interacción de sus tabiques externos unos contra otros o por colisión con el borde superior de una caja de elementos de combustible pueden presentar daños en la zona de las celdas de los bordes. Con el término de celdas de los bordes se tienen que comprender las celdas que limitan directamente con un tabique externo, o están adyacentes a éste en segunda línea. Cuando en una zona de averías de este tipo no se puede ya garantizar la sujeción lateral en medida suficiente de las barras de combustible que atraviesan las celdas averiadas, la utilización adicional del elemento de combustible no es posible más que después de un intercambio extraordinariamente complejo del soporte separador.

Por el documento EP 735543 A1 se conoce un procedimiento para la reparación de un soporte separador, en el que por debajo de la zona dañada del soporte separador se ha dispuesto una rejilla de separación que presenta, como mínimo, una serie de celdas de recambio, que corresponde al número de las celdas dañadas del soporte separador y de manera que, como mínimo, una parte de las celdas de recambio son atravesadas por barras de combustible.

Es un objetivo de la invención dar a conocer un elemento de combustible que, a pesar de la avería de celdas individuales de un soporte separador, sea capaz de funcionar sustancialmente sin limitación, así como un procedimiento que se puede llevar a cabo con poca complicación para la reparación de un elemento de combustible averiado.

Este objetivo se consigue con respecto a un elemento de combustible, según la reivindicación 1, y en lo que respecta al procedimiento de reparación, según la reivindicación 13. En un elemento de combustible, según la invención, se efectúa la fijación en relación con la situación de montaje de la parte superior o de la parte inferior de un núcleo de reactor de la zona dañada en el soporte separador, con ayuda de una pieza de unión, un elemento de recambio que comprende, como mínimo, una serie de celdas que corresponde al número de celdas dañadas, de manera que, como mínimo, una parte de dichas celdas son atravesadas por barras de combustible. De esta manera, se dispone de forma adyacente a una celda dañada del soporte separador, una celda intacta del elemento de recambio, con respecto al eje longitudinal medio del elemento de combustible, el cual desempeña la sujeción lateral de una barra de combustible que atraviesa axialmente una de ambas celdas. Es ventajoso que un correspondiente elemento de combustible no deba ser destruido de manera completa para cambiar un soporte separador defectuoso. Por el contrario, es suficiente que se puedan extraer solamente las barras de combustible del haz de barras de combustible que atraviesan la zona dañada. Después de la fijación del elemento de recambio, las barras de combustible extraídas pueden ser utilizadas nuevamente en el haz de barras de combustible, como mínimo, cuando se trata del soporte separador superior (más adelante se explica con mayor detalle). Un elemento de recambio se puede fabricar, por ejemplo, de manera sencilla, de manera que de un soporte separador constructivo se pueda separar una zona parcial apropiada.

En una realización ventajosa, la unión entre el soporte separador y la pieza de unión se realiza en forma de unión de retención o de engatillado. Este tipo de unión no requiere, aparte del desplazamiento de unión relativo de las piezas a unir entre sí, ninguna otra medida técnica, de manera que se puede fabricar sin problemas mediante un manipulador existente habitualmente en un almacén de elementos de combustible. Para la fijación de la pieza de unión al elemento de recambio no existen las limitaciones que se producen en un montaje por debajo del agua. Una unión de retención o de engatillado puede ser recomendable, por ejemplo, en el caso en el que el elemento de recambio es una zona parcial de un soporte separador similar al constructivo. El elemento de unión puede ser fijado de manera simple al elemento de recambio, especialmente sin variaciones constructivas de este y ciertamente de igual forma que a un soporte separador averiado.

De manera ventajosa, una unión de retención o de engatillado puede ser construida de manera tal que en una pieza de unión, en relación con su eje longitudinal medio, se dispongan lengüetas elásticas que se extienden axialmente, que atraviesan de manera correspondiente una celda del soporte separador o bien del elemento de recambio, y que soporten un saliente de retención en el extremo libre que sobresale de la celda, el cual se engancha con un escalón radial del borde frontal dirigido al saliente de retención de un soporte separador o bien del elemento de recambio. Habitualmente, en el borde frontal de un tabique de un soporte separador existe suficiente espacio, de manera que sea apropiado para una pieza de unión del tipo mencionado para la reparación de múltiples tipos distintos de soportes separadores. Para conseguir una fijación axial segura de elementos en oposición formados por el soporte separador o bien el elemento de recambio, y la pieza o parte de unión, se prevé, en una variante constructiva preferente, que exista una superficie de tope en la pieza de unión con una separación axial que corresponde a la altura de uno de los tabiques, la cual se engancha con uno de los bordes frontales de uno de los tabiques alejado del saliente de retención. En este caso, la superficie de tope está constituida preferentemente por una superficie frontal de una pieza distanciadora dispuesta en ángulo recto con respecto al eje longitudinal medio del elemento de combustible, de manera que está conformada sobre la cara frontal de las lengüetas elásticas.

Se consigue una sujeción lateral definida de la pieza de unión en una celda, preferentemente de manera tal que en la pieza de unión se encuentren, como mínimo, dos superficies de tope adaptadas a la forma de la celda, que colaboran funcionalmente y que están dispuestas en zonas diametralmente opuestas de las celdas. En caso de una celda con esquinas, las superficies de tope son complementarias a las zonas de las esquinas de una celda, de manera que simultáneamente se consigue una fijación contra el giro. Las superficies de tope están dispuestas en el caso de una pieza de unión que presenta aletas elásticas en los salientes de retención de las aletas elásticas y/o en la base de dichas aletas o lengüetas elásticas. Para facilitar con ayuda de un manipulador la introducción guiada de las lengüetas elásticas en una celda averiada o intacta de un soporte separador o bien de un elemento de recambio, los salientes de retención presentan planos inclinados de introducción que colaboran con el borde frontal de uno de los tabiques.

Para la fijación a un soporte separador que presenta celdas con ángulos, es ventajosa una realización de la pieza de unión, en la que se dispone, como mínimo, de una lengüeta elástica que atraviesa la celda en una zona de esquina, es decir, una zona de la celda que no es necesaria para la sujeción de la barra de combustible, es decir, para la aplicación de los resortes que actúan sobre la barra de combustible. La disposición mencionada es especialmente ventajosa cuando en una variante de realización preferente la pieza de unión o bien su pieza distanciadora está separada axialmente de una abertura central, la cual es atravesada por una barra del combustible o por una envolvente de barra de combustible. Además, resulta de la mencionada disposición de las lengüetas elásticas igualmente una sujeción con fijación en giro de la pieza de unión al soporte separador. Dado que una pieza de unión es atravesada por una barra de combustible o una envolvente de barra de combustible se conseguirán circunstancias técnicas de flujo...

1. Elemento de combustible (1) para un reactor de agua ligera que comprende un haz de barras de combustible (3), un soporte separador (20) y un elemento de recambio (30), en el que

- el soporte separador (20) tiene una serie de celdas (22) limitadas por tabiques (21) para retener lateralmente las barras de combustible (2) y una zona averiada (24) que comprende, como mínimo, una celda averiada (27) en una zona de borde y

- el elemento de recambio (30) comprende, como mínimo, una serie de celdas (22a) que corresponden al número de celdas averiadas (27) y, como mínimo, una parte de estas celdas están atravesadas por barras de combustible (2).

caracterizado porque el elemento de recambio (30) está fijado por encima o por debajo de la zona averiada (24) con la ayuda de, como mínimo, una pieza de unión (40) en el soporte separador (20).

2. Elemento de combustible, según la reivindicación 1, caracterizado por una conexión de retención o engatillado entre el soporte separador (20) y la pieza de unión (40).

3. Elemento de combustible, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por una conexión por engatillado entre el elemento de recambio (30) y la pieza de unión (40).

4. Elemento de combustible, según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque unas lengüetas elásticas (42) que se extienden axialmente se encuentran en una pieza de unión (40), penetrando respectivamente en una celda (22, 22a) del soporte separador (20) o del elemento de recambio (30) y estableciendo contacto por su extremo libre que sobresale de la celda con un saliente de retención (43) que se acopla con un escalón radial (51) por detrás del borde extremo (31) dirigido al saliente de retención de un tabique (21).

5. Elemento de combustible, según la reivindicación 4, caracterizado porque una superficie de tope (52) se encuentra sobre la parte de conexión (40) a una distancia axial que corresponde a la altura del elemento laminar (21), acoplándose por detrás del borde extremo (31a) alejado del saliente de retención (43) de un tabique (21).

6. Elemento de combustible, según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque la superficie de tope está formada por la superficie extrema (52), que se extiende en ángulo recto con respecto al eje longitudinal central (47) del elemento de combustible (1) de un separador (41) de la pieza de conexión (40), estando conformadas las lengüetas elásticas (42) en la superficie extrema (52).

7. Elemento de combustible, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, como mínimo, dos superficies de tope (45, 45a) colaboran con zonas diametralmente opuestas de la celda (22) y están adaptadas a la forma de la celda, encontrándose en la pieza de unión (40).

8. elemento de combustible, según la reivindicación 7 en relación con la reivindicación 4, caracterizado porque las superficies de tope (45, 45a) se encuentran en un saliente de retención (43) y/o sobre la base de las lengüetas elásticas (42).

9. Elemento de combustible, según una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque los salientes de retención (43) tienen chaflanes de inserción (44) que interaccionan con un borde extremo (31a) de un tabique (21).

10. Elemento de combustible, según una de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado por celdas angulares (22), penetrando las lengüetas elásticas (42) respectivamente en una zona de esquina (25) de una celda (22).

11. Elemento de combustible, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una pieza de unión (40) que es atravesada axialmente por una cavidad atravesada por una barra de combustible (2) o una barra de combustible de imitación (60).

12. Elemento de combustible, según la reivindicación 11, caracterizado porque las caras internas dirigidas al eje central longitudinal (47) de la pieza de unión (40) de las lengüetas elásticas (42) están diseñadas de forma complementaria a la superficie lateral cilíndrica de una barra de combustible (2) o de una barra de combustible de imitación (60).

13. Procedimiento para la reparación de un elemento de combustible de un reactor de agua ligera que comprende una serie de barras de combustible (2), una cabeza (4) de elemento de combustible, un pie (5) de elemento de combustible y, como mínimo, un separador (20) que tiene celdas (22) limitadas por tabiques (21), para soportar lateralmente las barras de combustible (2), que se encuentran en una zona de esquina de un soporte separador de una zona averiada (24) que tiene, como mínimo, una celda averiada (22, 27) que no asegura el soporte lateral apropiado de una barra de combustible, caracterizado porque, fijado por encima o por debajo de la zona averiada (24) con ayuda de una pieza de unión (40) en el soporte separador (20), se encuentra un elemento de recambio (30) que adopta la función de retención de, como mínimo, una celda defectuosa.

14. Procedimiento, según la reivindicación 13, caracterizado por las siguientes etapas adicionales:

- las barras de combustible (8) que atraviesan una zona averiada (24) son retiradas del haz de barras de combustible (7) después del desmontaje del pie del elemento de combustible,

- se utiliza un manipulador para posicionar el elemento de recambio (30) por encima o por debajo del soporte separador (20), de manera que en cada caso una celda (22a) del elemento de recambio (30) está asignada axialmente a una celda averiada (27),

- como mínimo, una parte de las barras de combustible retiradas (8) es insertada en el haz de barras de combustible (7), de manera que atraviesen respectivamente una celda averiada y una celda (22a) del elemento de recambio (30) correspondiente axialmente a la misma.

15. Procedimiento, según la reivindicación 14, caracterizado porque:

- se dispone un elemento de recambio (30), desde cuyo lado dirigido al soporte separador (20) sobresale, como mínimo, una pieza de unión (40) que produce una conexión por engatillado entre el soporte separador (20) y el elemento de recambio (30),

- el elemento de recambio (30) es llevado, con ayuda de un manipulador, a una posición en la que su conjunto de celdas está superpuesto con el de la zona averiada (24),

- y a continuación, el elemento de recambio (30) es desplazado axialmente con referencia al elemento de combustible (1), a efectos de introducir la pieza de unión (40) dentro de una celda (22) del separador (20) a efectos de producir la conexión de engatillado.

16. Procedimiento, según la reivindicación 15, caracterizado por la utilización de una pieza de unión (40) atravesada axialmente por una cavidad, de manera que, a través de la cavidad, se introduce una barra de combustible (8) o una imitación de barra de combustible (60).