DISPOSITIVO DE CLASIFICACIÓN PREVISTO PARA SER COLOCADO EN UN EMBALAJE DESTINADO AL TRANSPORTE DE MATERIAS RADIACTIVAS.

Dispositivo de clasificación previsto para ser colocado en un embalaje destinado al transporte de materias radiactivas Campo técnico La presente invención se refiere, de una manera general, a un dispositivo de clasificación previsto para ser desplazado en un embalaje destinado al transporte de materias radiactivas, tales como, por ejemplo, conjuntos de combustible nuclear que han sido irradiados previamente en un reactor nuclear. Estado de la técnica anterior Tales dispositivos de clasificación, denominados asimismo cestas o rejillas de clasificación, presentan una pluralidad de alojamientos en cuyo interior pueden ser colocados los conjuntos de combustible nuclear irradiados, con vistas a ser transportados. En la industria nuclear, los conjuntos de combustible constituyen la fuente de energía de las centrales nucleares y, por consiguiente, están destinados a ser almacenados y/o desplazados durante un período de tiempo que se extiende entre el final de su uso como fuente de energía en la central, y su depósito en lugares de re-tratamiento. En efecto, los dispositivos de clasificación encuentran aplicación para el transporte de estos conjuntos de combustible irradiados, por ejemplo entre las centrales nucleares y los lugares de re-tratamiento. Los dispositivos de clasificación de este tipo deben cumplir diversas funciones. Estas funciones comprenden en especial la resistencia mecánica y el calado por las materias radiactivas, así como la aptitud para ser mantenidos. Además, según la naturaleza de los materiales radiactivos, el dispositivo de clasificación debe asegurar diferentes funciones asociadas a la seguridad nuclear del transporte o del almacenaje. Entre estas funciones, se citará principalmente la necesidad de evacuar el flujo de calor producido por las materias contenidas en el dispositivo y el control de la criticidad nuclear, cuando estas materias son materias fisiles susceptibles de provocar una reacción en cadena. La función de resistencia mecánica tiene por objeto mantener la geometría del dispositivo durante las operaciones de mantenimiento, bajo el efecto de las aceleraciones que se producen en el transcurso del transporte, pero también en caso de choque o de caída accidental, para conservar el control de la criticidad nuclear en tales circunstancias. Obsérvese, por otra parte, que estas configuraciones constituyen el objeto de exámenes complementarios. Los dispositivos de clasificación de conjuntos de combustible nuclear disponen habitualmente de una pluralidad de alojamientos adyacentes, cada uno de los cuales presenta una sección transversal cuadrada o hexagonal, con el fin de permitir la introducción y el mantenimiento de un conjunto de combustible de forma complementaria en el interior de este alojamiento. En la técnica anterior, es un hecho conocido y ventajoso realizar una estructura central del dispositivo de clasificación con la ayuda de los elementos de pared ensamblados entre sí y fabricados en aleación de aluminio y de boro, siendo este material conservado en función de su capacidad para absorber los neutrones, y para asegurar en consecuencia el control de la seguridad nuclear. Se aprecia que esta estructura central permite constituir completamente la pared lateral del/de los alojamiento(s) central(es) del dispositivo, pero no constituye más que parcialmente la pared lateral de los alojamientos periféricos que permanecen abiertos lateralmente hacia el exterior de este mismo dispositivo. De ese modo, está igualmente prevista una pluralidad de elementos de pared periféricos dispuestos alrededor de, y en contacto con, la estructura central. Estos elementos de pared periféricos, realizados ventajosamente en acero inoxidable, contribuyen entonces a constituir la pared lateral de los alojamientos periféricos del dispositivo, conjuntamente con la estructura central. En otros términos, cada alojamiento de la estructura central se realiza por medio de una pluralidad de elementos de pared que, cuando están montados, forman la pared lateral del alojamiento. La utilización preferida del acero inoxidable para realizar estos elementos de pared periféricos está motivada por el hecho de que este material proporciona un blindaje gamma complementario, y también por el hecho de que está capacitado para conferir una gran rigidez al dispositivo de clasificación. A este efecto, se aclara que la característica de gran rigidez del dispositivo es tanto más beneficiosa cuanto más permita al dispositivo de clasificación satisfacer las exigencias reglamentarias de seguridad para el transporte/ 2   almacenaje de los conjuntos de combustible nuclear mencionados con anterioridad. Además, la utilización combinada de elementos de pared de aleación de aluminio y de boro con elementos de pared de acero inoxidable, permite fácilmente que el dispositivo de clasificación sea compatible con la exigencia de una masa máxima a respetar, estando esta limitación de masa impuesta por las limitaciones de aprovechamiento. Sin embargo, a pesar de las ventajas antes mencionadas relativas a tal configuración, este tipo de dispositivo de clasificación presenta inconvenientes importantes. En efecto, se utilizan tornillos de montaje de acero inoxidable para asegurar la fijación entre los elementos de pared de la estructura central y los elementos de pared periféricos en contacto con estos mismos elementos de pared de la estructura central. Así, resulta evidente que un tornillo de acero inoxidable atornillado en la aleación de aluminio de un elemento de pared de la estructura central no permite aplicar un pre-tensado importante, en la medida en que un pre-tensado de ese tipo provocaría ineludiblemente un daño al filete de la aleación de aluminio. Por consiguiente, la ausencia de un apriete de gran intensidad debilita de manera notable la rigidez global del dispositivo de clasificación. De manera incluso más limitativa, se observa que el dispositivo de clasificación está sometido a ciclos térmicos en número elevado y de amplitud importante, generando estos ciclos térmicos también un fenómeno de dilatación diferencial consiguiente entre los diversos elementos de pared, e igualmente entre los tornillos de acero inoxidable y los elementos de pared periféricos de aleación de aluminio. Efectivamente, durante las fuertes temperaturas, la dilatación ampliamente más pronunciada de la aleación de aluminio tiene como consecuencia reducir la superficie de contacto entre el filete del tornillo de acero inoxidable y el filete de aleación de aluminio del orificio fileteado previsto en el elemento de pared considerado, de modo que la unión mecánica proporcionada por el tornillo se ve considerablemente debilitada, incluso llega a romperse completamente cuando la dilatación térmica es tal que no hay ya contacto entre los dos filetes considerados. Por supuesto, la pérdida de unión mecánica que sobreviene a nivel de uno o varios tornillos de montaje puede conducir igualmente a una rotura parcial o total del contacto entre los dos elementos de pared implicados. En tal caso, la transferencia térmica entre estos dos elementos no puede naturalmente ser ya asegurada de manera satisfactoria. Por último, debe precisarse que otro inconveniente relativo a la presencia de un ensamblaje de ese tipo reside en el hecho de que durante las fuertes solicitaciones térmicas, el filete de aleación de aluminio y de boro resulta relativamente blando, y por lo tanto susceptible de deformarse y de degradarse rápidamente por contacto con el tornillo de acero inoxidable, que se mantiene rígido. Exposición de la invención La invención tiene así por objeto proponer un dispositivo de clasificación previsto para ser colocado en un embalaje destinado al transporte de materias radiactivas, comprendiendo el dispositivo una pluralidad de alojamientos que se extienden, cada uno de ellos, según un eje longitudinal y por tanto al menos uno de ellos dispone de una pared lateral formada al menos en parte con la ayuda de un elemento de pared de acero inoxidable ensamblado con un elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones, subsanando este dispositivo al menos parcialmente los inconvenientes mencionados en lo que antecede en relación con las realizaciones de la técnica anterior. De manera más precisa, el objeto de la presente invención consiste en proponer un dispositivo de clasificación en el que el/los sistemas de ensamblaje previstos para asegurar la fijación de un elemento de pared de acero inoxidable sobre un elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones, están capacitados para enfrentarse a los efectos nefastos susceptibles de ser provocados por el fenómeno de dilatación diferencial. Para conseguir esto, la invención tiene por objeto un dispositivo de clasificación previsto para ser colocado en un embalaje destinado al transporte de materias radiactivas, comprendiendo... [Seguir leyendo]

1.- Dispositivo (1) de clasificación previsto para ser colocado en un embalaje destinado al transporte de materias radiactivas, comprendiendo el citado dispositivo una pluralidad de alojamientos (2) que se extienden, cada uno de ellos, según un eje longitudinal (4) y de los que al menos uno de ellos dispone de una pared lateral formada al menos en parte con la ayuda de un elemento (10) de pared, de acero inoxidable, ensamblado a un elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones (6, 8) por medio de al menos un sistema (24) de ensamblaje que incluye un tornillo (28) de acero inoxidable que atraviesa el citado elemento (10) de pared, de acero inoxidable, y que está a tope contra el mismo, caracterizado porque el citado sistema (24) de ensamblaje comprende además una tuerca (52) de acero inoxidable dispuesta en un alojamiento (42) de tuerca previsto en el citado elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones (6, 8), presentando la citada tuerca (52) un orificio fileteado (56) que coopera con el citado tornillo (28) de acero inoxidable, y que está dispuesta a tope en su alojamiento contra una parte (62) de dicho elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones (6, 8), presentando esta parte (62), situada entre el elemento (10) de pared, de acero inoxidable, y la citada tuerca (52), un paso (48) atravesado por el citado tornillo (28) y que comunica con el citado alojamiento (42). 2.- Dispositivo (1) de clasificación según la reivindicación 1, caracterizado porque el tornillo (28) de acero inoxidable atraviesa un orificio oblongo (32) previsto en el citado elemento (10) de pared, de acero inoxidable,, presentando el orificio oblongo (32) dos caras paralelas (32a) dispuestas de manera sensiblemente paralela al eje longitudinal (4) del alojamiento (2). 3.- Dispositivo (1) de clasificación según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el citado sistema (24) de ensamblaje incluye además una arandela anti-giro (38) intercalada entre una cabeza (30) del tornillo (28) de acero inoxidable y el citado elemento (10) de pared, de acero inoxidable. 4.- Dispositivo (1) de clasificación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el citado sistema (24) de ensamblaje incluye además una arandela de dilatación intercalada entre una cabeza (30) del tornillo (28) de acero inoxidable y el citado elemento (10) de pared, de acero inoxidable. 5.- Dispositivo (1) de clasificación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la citada tuerca (52) comprende una proyección (58) que coopera con una muesca (60) practicada en el alojamiento (42) de tuerca. 6.- Dispositivo (1) de clasificación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la citada tuerca (52) es un cilindro de sección en forma de disco, y con su eje (54) perpendicular a un eje (29) del citado tornillo (28) de acero inoxidable. 7.- Dispositivo (1) de clasificación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una estructura central (11) realizada con la ayuda de una pluralidad de elementos de pared de aluminio o de una de sus aleaciones (6,8), constituyendo la citada estructura central (11) en particular, de forma parcial, la pared lateral de una pluralidad de alojamientos periféricos (2), y porque la pared lateral de los citados alojamientos periféricos (2) está asimismo constituida por elementos de pared periféricos de acero inoxidable (10). 8.- Dispositivo (1) de clasificación según la reivindicación 7, caracterizado porque se ha previsto una pluralidad de sistemas (24) de ensamblaje entre cada conjunto (26) formado por un elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones (6, 8), y un elemento de pared periférica de acero inoxidable (10) en contacto con este último. 9.- Dispositivo (1) de clasificación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada elemento de pared de aluminio o de alguna de sus aleaciones (6, 8) se ha realizado con una aleación de aluminio y de boro. 8   9