DISPOSITIVO PARA LA COMPROBACION DE LA ESTANQUEIDAD DE CAPSULAS PARA BARRAS DE COMBUSTIBLE.

Dispositivo para efectuar la comprobación de la estanqueidad a las fugas,

que puede ser llevada a cabo en una cuba de almacenamiento (1) de, como mínimo, un contenedor para barras de combustible, que contiene, como mínimo, una barra de combustible, que comprende una aljaba (2) con una zona de recepción (4) para la recepción de un recipiente para barras de combustible y un saliente (6) que se prolonga por encima de la zona de recepción (4), que tiene la siguiente constitución adicional:

- la aljaba presenta una abertura de inserción superior con capacidad de cierre destinada a la inserción de un recipiente para barras de combustible,

- una conducción (9) se deriva del saliente (6), cuya conducción se fusiona en una sección tubular (10) que se prolonga por lo menos aproximadamente de forma vertical y que está dispuesta por debajo del nivel de fluido de la cuba de almacenamiento (1) y a continuación en una sección tubular que conduce hacia fuera de la cuba de almacenamiento (1) y que puede estar conectada opcionalmente a una fuente de gas a presión o a una fuente de depresión,

- una ventana de inspección (12) dispuesta en la zona de la sección de conducto vertical (10),

- la zona tubular que se extiende entre el saliente (6) y la sección tubular vertical (10) presenta una abertura de salida (17) controlada por una válvula (16)

Dispositivo para la comprobación de la estanqueidad de cápsulas para barras de combustible.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la comprobación de la estanqueidad de recipientes para barras de combustible. Las barras de combustible de un reactor nuclear pueden presentar fallos de estanqueidad durante el funcionamiento. Las barras de combustible defectuosas serán habitualmente, después de un almacenamiento intermedio en la cuba de almacenamiento de la central nuclear, transportadas a un almacén final o a una instalación para su recuperación. Para evitar en especial la emisión de gases radiactivos durante su almacenamiento y transporte se coloca, como mínimo, la barra de combustible que se encuentra todavía en la central nuclear dentro de agua en un recipiente de barras de combustible. Recipientes que contienen solamente una barra de combustible son designados también cápsulas de barras de combustible (ver el documento DE 101 16 627 A1). Un recipiente para barras de combustible es, en principio, un elemento tubular que está cerrado por cada extremo por una tapa de cierre. Por lo menos la tapa de cierre de la abertura de introducción del recipiente para la barra de combustible está roscada. Antes del roscado final, el agua que se encuentra en la cápsula para la barra de combustible es expulsada mediante la introducción de un gas, por ejemplo, aire. Dado que el llenado de un recipiente para barras de combustible con una barra de combustible tiene lugar en cubas de almacenamiento con una profundidad que puede llegar a los 10 metros, la totalidad de la manipulación tiene lugar mediante dispositivos manipuladores. Se comprenderá que en esta situación las caperuzas de cierre de los recipientes de las barras de combustible no cierran de forma estanca al cien por cien.

Un procedimiento habitual para la comprobación de la estanqueidad de barras de combustible se describe, por ejemplo, en el documento US 4.016.749.

Partiendo de lo anterior, es un objetivo de la invención el dar a conocer un dispositivo para la comprobación de la estanqueidad de recipientes para barras de combustible. Este objetivo se consigue mediante un dispositivo, según la reivindicación 1.

Este objetivo se consigue, de acuerdo con la reivindicación 1, mediante un dispositivo para la realización de la comprobación de estanqueidad en un recipiente para barras de combustible que contiene, como mínimo, una barra de combustible, que contiene un recipiente de prueba que recibe el recipiente de la barra de combustible, una aljaba y un conducto tubular conectado a ésta, en el que se generará el colchón de aire antes citado. La aljaba comprende una zona de recepción destinada a recibir una cápsula de barras de combustible y un saliente que se extiende por encima de la zona de recepción. Además, presenta una abertura de entrada superior para la introducción de una cápsula de barras de combustible. Del saliente se ramifica la conducción tubular que se ha citado, que se prolonga en un segmento, como mínimo, aproximadamente vertical, por debajo del nivel de fluido en el tramo tubular dispuesto en la cuba de almacenamiento y luego en una sección tubular que se prolonga hacia fuera de la cuba de almacenamiento que se puede conectar con una fuente de depresión. Una ventana de observación está dispuesta en la zona de la sección tubular vertical. Además, la zona tubular que se extiende entre el saliente y la sección tubular vertical presenta una abertura de salida controlada mediante una válvula. En una disposición especialmente favorable, se prevé que en el saliente de la aljaba quede dispuesta una válvula que en una posición une la zona de recepción o entrada de la aljaba con la sección tubular vertical y en una segunda posición une la abertura de introducción con la zona de recepción, de manera que la sección de la abertura de introducción de la válvula tiene unas medidas tales que puede pasar por la misma una cápsula para barras de combustible. Mediante esta disposición, no es necesaria una caperuza de cierre difícil de manipular para la aljaba. La válvula que se ha explicado cumple, además de su función normal de válvula, también la función de cierre de material.

De esta manera se prepara en la aljaba, dentro de la cuba de almacenamiento de una central nuclear, un recipiente de prueba en el que se dispondrá un recipiente para barras de combustible que contiene, como mínimo, una barra de combustible en disposición esencialmente vertical, de manera que para la realización de una prueba de estanqueidad por encima del recipiente para barras de combustible en el recipiente de prueba se generará un colchón de gas, especialmente un colchón de aire, el cual está conectado con una fuente de depresión. En una zona dispuesta entre el colchón de gas y el recipiente para las barras de combustible se encuentra una ventana de observación, en la que está colocada una cámara subacuática. En caso de una fuga, las burbujas de gas que se generan serán observadas por la cámara subacuática pudiendo calcular por el número y dimensiones de las burbujas de gas la magnitud de la fuga y, por lo tanto, el grado de falta de estanqueidad del recipiente para las barras de combustible. Este procedimiento requiere pocas manipulaciones por debajo del agua, es decir, aquéllas que se pueden realizar de manera simple con un dispositivo manipulador. El colchón de gas se puede generar de manera simple mediante la introducción de gas o bien de aire por la expulsión del agua que se encuentra en el recipiente. Dado que el colchón de gas está unido con una fuente de depresión, la diferencia de presión entre el interior del recipiente de las barras de combustible y el agua circundante de un recipiente de prueba aumentará o se producirá dicha diferencia de presión aumentando las fugas por falta de estanqueidad.

Para la generación del colchón de gas, se procederá preferentemente de forma que se introducirá gas en recipientes llenos de agua sumergidos en la cuba de almacenamiento, es decir, llenos de agua, y se expulsará agua con intermedio de una abertura de salida en disposición intermedia entre el extremo superior del recipiente para las barras de combustible y la ventana de inspección, o bien el colchón de agua final hacia dentro de la cuba de almacenamiento, de manera que finalmente cerrada la abertura de salida el colchón de gas es conectado a una fuente de depresión. La fuente de depresión puede estar constituida de manera favorable por un sistema de desaireación habitualmente existente en la central nuclear. De manera alternativa o adicionalmente, se podrá disponer una bomba de vacío.

La invención será explicada de manera más detallada a continuación haciendo referencia a la vista adjunta, que muestra esquemáticamente un dispositivo, según la invención.

En una cuba de almacenamiento (1) se encuentra una aljaba (2) de forma general alargada que está dispuesta a una profundidad relevante a efectos de seguridad. La aljaba (2) está cerrada por su fondo (3) extendiéndose esencialmente en dirección vertical y presentando una zona de recepción (4) en la que se puede disponer un recipiente para barras de combustible, por ejemplo, una cápsula para barras de combustible (5) que contiene una única barra de combustible, a la cual se hará referencia a continuación. En la zona de recepción (4) está unido un cuerpo saliente (6) que presenta una abertura de interrupción frontal (7). En la zona del elemento saliente (6) está dispuesta una válvula (8) que puede adoptar, como mínimo dos posiciones, de manera que en la primera posición une la abertura de introducción (7) con la zona de recepción (4). La válvula (8) presenta un elemento de cierre cuya sección de abertura tiene medidas tales que puede pasar por la misma una cápsula (5) para barra de combustible que puede ser introducida en la zona de recepción (4) en la segunda posición. La válvula cierra la abertura de introducción (7) y forma una conexión con una conducción tubular que se deriva lateralmente (9). La conducción tubular (9) comprende una sección tubular (10) que discurre de forma sustancialmente vertical y que sale de la cuba de almacenamiento (1). En la sección tubular (10) se encuentra una abertura de observación (12). Está dispuesta con la mayor proximidad posible a la posición alta (13) predeterminada con el extremo superior de la cápsula (5) para barras de combustible, dispuesta en todo caso de forma que su sección vertical (14) con respecto a la posición alta (13) y, por lo tanto, la presión hidrostática que predomina en la misma sea lo más reducida posible. Una sección tubular (15) que se prolonga del saliente superior (6) o bien de la válvula (8)...

1. Dispositivo para efectuar la comprobación de la estanqueidad a las fugas, que puede ser llevada a cabo en una cuba de almacenamiento (1) de, como mínimo, un contenedor para barras de combustible, que contiene, como mínimo, una barra de combustible, que comprende una aljaba (2) con una zona de recepción (4) para la recepción de un recipiente para barras de combustible y un saliente (6) que se prolonga por encima de la zona de recepción (4), que tiene la siguiente constitución adicional:

- la aljaba presenta una abertura de inserción superior con capacidad de cierre destinada a la inserción de un recipiente para barras de combustible,

- una conducción (9) se deriva del saliente (6), cuya conducción se fusiona en una sección tubular (10) que se prolonga por lo menos aproximadamente de forma vertical y que está dispuesta por debajo del nivel de fluido de la cuba de almacenamiento (1) y a continuación en una sección tubular que conduce hacia fuera de la cuba de almacenamiento (1) y que puede estar conectada opcionalmente a una fuente de gas a presión o a una fuente de depresión,

- una ventana de inspección (12) dispuesta en la zona de la sección de conducto vertical (10),

- la zona tubular que se extiende entre el saliente (6) y la sección tubular vertical (10) presenta una abertura de salida (17) controlada por una válvula (16).

2. Dispositivo, según la reivindicación 1, que tiene una válvula (8) dispuesta en el saliente que en una primera posición conecta la zona de recepción (4) de la aljaba (2) con la conducción tubular (9) y en una segunda posición conecta la abertura de entrada (7) con la zona de recepción (4), de manera que la sección de la abertura de la válvula (8) está dimensionada de forma tal que puede pasar por la misma un contenedor para barras de combustible.

3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la zona de la ventana de observación (12) está dispuesta una cámara subacuática (30).