Instalación de aislamiento y procedimiento asociado de aislamiento.

Una instalación (2) de aislamiento para aislar pastillas (6) de combustible nuclear alimentadas en pilas,

quetiene un dispositivo (10) de alimentación y que tiene un dispositivo (26) de salida,

en la que en un área (38) de suministro situada entre el dispositivo (10) de alimentación y el dispositivo (26) desalida, hay dispuesto un dispositivo (24) de separación accionado por un gas a presión,

en la que

el dispositivo (24) de separación comprende un tubo transportador (42) a través del cual son pasadas laspastillas (6) de combustible nuclear que van a ser aisladas a lo largo de una dirección (12) de transportedurante la operación de la instalación, e incluye un número de ranuras (54) de distribución de gas a presiónformadas en la pared (52) del tubo y conectadas a una línea (58) de gas a presión,

en la que el dispositivo (24) de separación está conectado a través de la línea (58) de gas a presión a unafuente de gas a presión, habiendo dispuesta una válvula (62) sincronizada mediante medios de sincronizacióncon el movimiento de las pastillas (6) de combustible nuclear en el dispositivo (10) de alimentación en la línea(58) de gas a presión,

siendo la válvula (62) una válvula de solenoide de alta velocidad que está configurada para realizar impulsosde gas a presión con una duración en el intervalo entre 1 ms y 50 ms, de forma que se aceleran las pastillasalimentadas (6) de combustible nuclear en el dispositivo (24) de separación en la dirección (12) de transporte y,por lo tanto, son separadas entre sí durante la operación de la instalación por medio de impulsos de gas apresión, y de forma que se suministren las pastillas (6) de combustible nuclear una por una al dispositivo (26)de salida.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09008856.

Solicitante: AREVA GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: PAUL-GOSSEN-STRASSE 100 91052 ERLANGEN ALEMANIA.

Inventor/es: Janning,Hermann.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B65G47/28 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65G DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE O ALMACENAJE, p. ej. TRANSPORTADORES PARA CARGAR O BASCULAR, SISTEMAS TRANSPORTADORES PARA TALLERES O TRANSPORTADORES NEUMATICOS DE TUBOS (embalajes B65B; manipulación de material delgado o filiforme, p. ej. hojas de papel o fibras B65H; grúas B66C; aparatos de elevación o arrastre,p. ej. montacargas, B66D; dispositivos para elevar o bajar mercancías para carga y descarga, p. ej. carretillas elevadoras, B66F 9/00; vaciado de botellas, jarras, latas, barricas, barriles o contendores similares, no previstos en otro lugar, B67C 9/00; distribución o trasvase de líquidos B67D; llenado o descarga de contenedores para gases licuados, solidificados o comprimidos F17C; sistemas de conducción para fluídos F17D). › B65G 47/00 Dispositivos para manipular objetos o materiales asociados con los transportadores; Métodos de empleo de los dispositivos. › durante el transporte por un solo transportador.
  • G21C21/02 SECCION G — FISICA.G21 FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR.G21C REACTORES NUCLEARES (reactores de fusión, reactores híbridos fisión-fusión G21B; explosivos nucleares G21J). › G21C 21/00 Aparatos o procesos especialmente adaptados para la fabricación de reactores o de piezas de éstos. › Fabricación de elementos combustibles o reproductores en el interior de conductos no activos.

PDF original: ES-2444651_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Instalación de aislamiento y procedimiento asociado de aislamiento La invención versa acerca de una instalación de aislamiento para aislar pastillas de combustible nuclear, alimentadas en pilas. También versa acerca de un procedimiento asociado.

Normalmente, se proporciona el combustible nuclear necesario para operar una central nuclear en forma de las denominadas pastillas o tabletas con una forma sustancialmente cilíndrica. Antes de que se inserten tales pastillas de combustible, que consisten, por ejemplo, en óxido de uranio enriquecido u otro material fisionable, en un tubo de encamisado de la varilla del combustible proporcionado para estar dispuesto en un núcleo de un reactor nuclear, normalmente se inspeccionan completamente las pastillas individuales. A dicho fin, las pastillas de combustible son alimentadas, preferentemente, a una línea de inspección de un dispositivo automatizado de inspección. Las pastillas de combustible, cuyas dimensiones, calidad u otras propiedades físicas no satisfacen los requerimientos especificados, serán tratadas como piezas rechazadas y seleccionadas.

Normalmente, las pastillas de combustible son alimentadas al dispositivo de inspección en grupos en forma de columnas o pilas coherentes y tienen que ser aisladas antes de entrar a la línea de inspección. Esto se lleva a cabo, por ejemplo, por medio de una instalación de aislamiento, conocida por el documento DE 42 13 180 A1, que comprende dos cintas transportadoras que circulan de forma síncrona orientadas la una hacia la otra en forma de una uve (V) , sobre las cuales se alimentan las pastillas de combustible a ser aisladas en pilas a una zona de aislamiento. Ahí, por encima las dos cintas transportadoras de alimentación, hay una polea de deflexión de una tercera cinta transportadora instalada en una disposición “suspendida” y dotada de vástagos de empuje que se proyectan hacia fuera.

Con una coordinación adecuada de las velocidades de circulación de las dos cintas transportadoras de alimentación dispuestas en forma de una uve y la velocidad de circulación de la cinta transportadora de salida dotada de vástagos de empuje y dispuestos sobre las mismas, los vástagos de empuje, mientras circulan en torno a la polea de deflexión, se mueven entre las pastillas individuales de la pila alimentada y, de esta manera, proporcionan la separación deseada. Entonces, las pastillas aisladas, guiadas sobre carriles de deslizamiento, son transportadas adicionalmente por medio de los vástagos de empuje de la cinta transportadora de salida y son alimentadas, por ejemplo, a una línea de inspección. Los vástagos de empuje ubicados entre las pastillas individuales evitan al mismo tiempo que las pastillas se vuelvan a acercar entre sí de una forma deseada.

Se conocen otros dispositivos de separación por los documentos JP 58-069614 y JP 60-122620.

La instalación conocida de aislamiento tiene un número de desventajas: el suministro y aislamiento apropiados de las pastillas de combustible requiere una coordinación sumamente precisa de las velocidades de circulación de las cintas transportadoras implicadas, con fases intermedias de aceleración y procedimientos de frenado. Para este fin, las posiciones instantáneas de las pastillas y de los vástagos de empuje tienen que ser detectadas con una precisión relativamente elevada y tienen que ser procesadas en tiempo real en una unidad de control con lógica compleja de control, en particular en caso de un dimensionamiento variable de las pastillas. La selección de los motores de accionamiento para las cintas transportadoras también tiene que ser llevada a cabo de forma relativamente precisa y rápida, lo que conlleva una cantidad considerable de trabajo. Sin embargo, se producen una y otra vez errores en el aislamiento, lo que puede dar lugar, en el peor de los casos, a una parada de la instalación y que luego hará necesaria una intervención manual.

Con relativa frecuencia, se produce un denominado aislamiento doble, es decir, en vez de una única pastilla de combustible, se colocan a la vez dos pastillas de combustible en una sección entre dos vástagos sucesivos de empuje. En la siguiente inspección, estas pastillas son rechazadas como desechos, y para cada unidad rechazada, deben pasar de nuevo todas las etapas necesarias de producción, lo que provoca el trabajo y los gastos correspondientes.

Los problemas mencionados anteriormente ocurrirán con un grado particularmente alto, si se van a procesar en la misma instalación distintos tipos de pastillas con distintas masas y dimensiones y, por lo tanto, propiedades de fricción y de deslizamiento de distintos grados.

Por lo tanto, una tarea de la presente invención es proporcionar una instalación de aislamiento del tipo mencionado anteriormente, al igual que un procedimiento asociado, con el que es posible un aislamiento particularmente fiable y libre de interrupciones de pastillas de combustible nuclear alimentadas en grupos, al mismo tiempo, con una velocidad elevada de procesamiento.

Con respecto a la instalación, la tarea se soluciona, según la invención, porque se dispone un dispositivo de separación accionado por un gas a presión en un área de suministro ubicada entre el dispositivo de alimentación y el dispositivo de salida, en el que se separan entre sí las pastillas alimentadas de combustible nuclear durante la operación de la instalación mediante impulsos de gas a presión para que sean suministradas una a una al dispositivo de salida.

Tanto el dispositivo de alimentación como el dispositivo de salida pueden comprender una cinta transportadora cada uno.

La separación de las pastillas de combustible nuclear y su suministro de una cinta transportadora a la otra son llevadas a cabo, por lo tanto, de forma puramente neumática, es decir, una interacción mecánica directa. Sorprendentemente, resultó que en, particular, cuando se carga el dispositivo de separación con impulsos de gas a presión de una duración relativamente breve, se puede conseguir un aislamiento particularmente fiable sin que se produzcan turbulencias o torbellinos de flujo excesivos. De esta forma, se evita, cuando se procesan pastillas de combustible nuclear, que se desprenda de la superficie de la pastilla polvo cargado radiactivamente y que se arremoline y luego sea transportado a la atmósfera circundante.

En una realización, el dispositivo de separación está conectado a una fuente de gas a presión a través de una línea de gas a presión, habiendo dispuesta una válvula sincronizada mediante medios de sincronización con el movimiento de las pastillas de combustible nuclear sobre la cinta transportadora de alimentación en la línea de gas a presión.

De forma ventajosa, el gas a presión es aire comprimido, que es llevado hasta la presión operativa necesaria por medio de un compresor. Si es necesario, se puede proporcionar un almacenamiento intermedio del aire comprimido en un acumulador o depósito de aire comprimido. Sin embargo, de forma alternativa, también se pueden utilizar otros gases presurizados, a no ser que reaccionen químicamente de una forma no deseada con los objetos que van a ser aislados.

En la realización, el dispositivo de separación comprende un tubo transportador, a través del cual se hacen pasar las pastillas de combustible nuclear que van a ser aisladas durante la operación de la instalación y que incluye un número de ranuras de distribución de gas a presión formadas en la pared del tubo y que están conectadas a la línea de gas a presión. Oportunamente, la forma y la dimensión del corte transversal interno del tubo transportador están adaptadas a las pastillas de combustible nuclear que van a ser aisladas, de forma que estas puedan, por una parte, deslizarse a través del tubo transportador sin una resistencia considerable de rozamiento, pero de forma que, por otra parte, no quede ningún espacio considerable entre el exterior de cada pastilla de combustible nuclear y la pared interna del tubo transportador. Eso significa que las pastillas de combustible nuclear que van a ser aisladas sellan sustancialmente el tubo transportador de una forma estanca a los gases. Un cojín de gas a presión, aplicado a través de las ranuras de distribución de gas a presión, acelera cada una de las pastillas de combustible nuclear, como un proyectil en un cañón de un rifle, y la catapulta al exterior del tubo transportador.

De forma ventajosa, las ranuras de distribución de gas a presión están dispuestas en una zona extrema del tubo transportador, orientada dicha zona extrema hacia la cinta transportadora de salida. Oportunamente, están dispuestas y dimensionadas de forma que los impulsos de gas a presión aplicados siempre aceleran, en la dirección... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una instalación (2) de aislamiento para aislar pastillas (6) de combustible nuclear alimentadas en pilas, que tiene un dispositivo (10) de alimentación y que tiene un dispositivo (26) de salida, en la que en un área (38) de suministro situada entre el dispositivo (10) de alimentación y el dispositivo (26) de salida, hay dispuesto un dispositivo (24) de separación accionado por un gas a presión, en la que el dispositivo (24) de separación comprende un tubo transportador (42) a través del cual son pasadas las pastillas (6) de combustible nuclear que van a ser aisladas a lo largo de una dirección (12) de transporte durante la operación de la instalación, e incluye un número de ranuras (54) de distribución de gas a presión formadas en la pared (52) del tubo y conectadas a una línea (58) de gas a presión, en la que el dispositivo (24) de separación está conectado a través de la línea (58) de gas a presión a una fuente de gas a presión, habiendo dispuesta una válvula (62) sincronizada mediante medios de sincronización con el movimiento de las pastillas (6) de combustible nuclear en el dispositivo (10) de alimentación en la línea (58) de gas a presión,

siendo la válvula (62) una válvula de solenoide de alta velocidad que está configurada para realizar impulsos de gas a presión con una duración en el intervalo entre 1 ms y 50 ms, de forma que se aceleran las pastillas alimentadas (6) de combustible nuclear en el dispositivo (24) de separación en la dirección (12) de transporte y, por lo tanto, son separadas entre sí durante la operación de la instalación por medio de impulsos de gas a presión, y de forma que se suministren las pastillas (6) de combustible nuclear una por una al dispositivo (26)

de salida.

2. Una instalación (2) de aislamiento según la reivindicación 1, estando dispuestas las ranuras (54) de distribución de gas a presión en una zona extrema del tubo transportador (42) , orientada dicha zona extrema hacia el dispositivo (26) de salida.

3. Una instalación (2) de aislamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, estando dispuestas y

dimensionadas las ranuras (54) de distribución de gas a presión, de forma que los impulsos aplicados de gas a presión siempre aceleran, en la dirección (12) de transporte, únicamente la pastilla (6) de combustible nuclear más adelantada en la dirección (12) de transporte de una pila alimentada, separándola de esta manera de la pila.

4. Una instalación (2) de aislamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, comprendiendo los medios de sincronización una barrera luminosa (64) cuya trayectoria luminosa es interrumpida durante la operación de la instalación por las pastillas (6) de combustible nuclear que salen del tubo transportador (42) en el lado de salida.

5. Una instalación (2) de aislamiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo el dispositivo (10) de alimentación una cinta transportadora de alimentación y comprendiendo el dispositivo (26) de salida 35 una cinta transportadora (26) de salida.

6. Una instalación (2) de aislamiento según la reivindicación 5, incluyendo la cinta transportadora (26) de salida una pluralidad de vástagos (30) de empuje dispuestos con separaciones regulares entre sí, entre los que se colocan las pastillas aisladas (6) de combustible nuclear durante la operación de la instalación.

7. Una instalación (2) de aislamiento según la reivindicación 6, comprendiendo los medios de sincronización un 40 detector de posición que detecta la posición instantánea de los vástagos (30) de empuje.

8. Un procedimiento para aislar pastillas (6) de combustible nuclear, alimentadas en pilas por medio de un dispositivo (10) de alimentación, en el que se empuja una pila de pastillas (6) de combustible nuclear a lo largo de una dirección (12) de transporte a través de un tubo transportador (42) que incluye un número de ranuras (54) de distribución de gas a presión conectadas a una línea (58) de gas a presión y formadas en la pared (52)

del tubo, siendo aceleradas las pastillas individuales (6) de combustible nuclear a lo largo de la dirección (12) de transporte y separadas, de esta manera, de la pila al cargar las ranuras (54) de distribución de gas a presión con impulsos de gas a presión con una duración en el intervalo entre 1 ms y 50 ms, y siendo suministradas a un dispositivo (26) de salida las pastillas separadas (6) de combustible nuclear una por una.

9. Un procedimiento según la reivindicación 8, en el que la pila alimentada es empujada continuamente hacia el

interior del tubo transportador (42) y en el que los impulsos de gas a presión son aplicados a intervalos al menos aproximadamente periódicos de tiempo, de forma que se lleve a cabo un aislamiento cuasicontinuo de las pastillas (6) de combustible nuclear.


 

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