Procedimiento y aparato para una pinza de manipulación de una barra de control de BWR.

Un procedimiento y un aparato para agarrar y elevar una barra de control de reactor de agua en ebullición (BWR) usando una pinza.

La pinza puede agarrar el álabe de la barra de control, la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo gula de barra de control. Para agarrar y mover los tres o estos componentes al unísono. La pinza incluye un bastidor, un gancho de álabe de barra de control, y gancho(s) de tubo guía de barra de control. El/los gancho(s) del tubo guía de barra de control pueden tener un extremo distal que se extienda a través de un orificio de flujo lateral de una pieza de fundición soporte de combustible y más allá de los confines de un orificio de flujo de tubo guía de barra de control para agarrar el tubo guía de barra de control. El extremo distal del gancho(s) del tubo guía de barra de control puede incluir superficies de descarga interior y exterior, que prestan respectivo apoyo a la pieza de fundición soporte de combustible y al tubo guía de barra de control.

Procedimiento y aparato para una pinza de manipulación de una barra de control de BWR

Antecedentes de la invención

Campo de la Invención Las realizaciones a modo de ejemplo se refieren a una pinza y a un procedimiento para insertarla, que reordena y/o retira los conjuntos de los álabes de barras de control, piezas de fundición soporte de combustible y tubos guía de barra de control de un núcleo de Reactor Nuclear de Agua en Ebullición (BWR) . La pinza puede izar tres objetos como una sola unidad durante operaciones de recarga de combustible y/o mantenimiento de la planta.

Técnica relacionada Las barras de control de reactor de un reactor de agua en ebullición contienen un material absorbente que cuando está situado en el núcleo del reactor puede ser usado para reducir la velocidad de fisión del combustible nuclear. Sin embargo, el material absorbente está sometido a degradación después de un uso prolongado. Por lo tanto, es necesario sustituir periódicamente las barras de control. Dado que diferentes partes del núcleo del reactor tienen diferentes niveles de fluencia de irradiación, con el fin de reducir gastos, es normal la reposición periódica de barras de control dentro del núcleo para maximizar su vida útil.

Convencionalmente, se han usado pinzas para agarrar el álabe de la barra de control y/o la pieza de fundición soporte de combustible del núcleo. Estas pinzas pueden retirar el álabe de la barra de control y la pieza de fundición soporte de combustible bien individualmente o al unísono entre sí. Convencionalmente, se ha usado una pinza independiente para retirar el tubo guía de la barra de control, lo que añade tiempo a la ruta crítica durante una recarga de combustible o mantenimiento.

Sumario de la invención Las realizaciones a modo de ejemplo presentan un procedimiento y un aparato para reordenar y/o sustituir barras de control de un reactor de agua en ebullición (BWR) . Las realizaciones a modo de ejemplo proponen un procedimiento y una pinza que puede retirar simultáneamente el álabe de la barra de control, la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo guía de barra de control del reactor, todo en un movimiento.

La pinza puede incluir un bastidor, ganchos del álabe de la barra de control (CRB) capaces de agarrar el asa de manipulación de una barra de control, ganchos enfrente de la pieza de fundición soporte de combustible (FSC) capaces de agarrar la pieza de fundición soporte de combustible, y enfrente el tubo guía de barra de control (CRGT) , ganchos que pueden ser accionados neumáticamente para deslizarse en el orificio del tubo guía de la barra de control, orificios para retirar el tubo guía simultáneamente con la barra de control y la pieza de fundición soporte de combustible.

Breve descripción de los dibujos Las características anteriores y otras y las ventajas de las realizaciones a modo de ejemplo se harán más evidentes describiendo en detalle realizaciones a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos. Los dibujos adjuntos están pensados para representar realizaciones a modo de ejemplo y no se deben interpretar como limitaciones del ámbito pretendidote las reivindicaciones. Los dibujos adjuntos no deben considerarse dibujos a escala salvo que se advierta explícitamente.

La figura 1 es una vista en perspectiva de una pinza convencional;

La figura 2 es una vista lateral de la pinza convencional de la figura 1;

La figura 3 es otra vista lateral de la pinza convencional de la figura 1;

Las figuras 4A / 4B son dibujos esquemáticos de una parte de barra pivote de una pieza de fundición soporte de combustible (FSC) , mecanismo de enganche de la pinza convencional de la figura 1;

La figura 5 es una vista en perspectiva de un estante de almacenamiento temporal convencional;

La figura 6 es una vista en perspectiva de una pinza de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 6A es una vista lateral de la pinza de la figura 6, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 6B es otra vista lateral de la pinza de la figura 6, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 6C es una vista de detalle del bastidor de la pinza de la figura 6, de acuerdo con una realización a modo de

ejemplo;

La figura 7 es una vista lateral de un gancho de tubo guía de una barra de control (CRGT) de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 7A es una vista frontal del gancho del CRGT de la figura 7, de acuerdo con una realización a modo de

ejemplo;

La figura 7B es una vista desde abajo del gancho del CRGT de la figura 7, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 7C es una vista en perspectiva del gancho de CRGT de la figura 7, con el cilindro neumático retirado del

gancho, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 7D es otra vista en perspectiva del gancho de CRGT de la figura 7, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 7E es una vista en perspectiva desde atrás del gancho de CRGT de la figura 7, con la biela del cilindro en

una posición replegada de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 7F es otra vista en perspectiva desde atrás del gancho de CRGT de la figura 7, con la biela del cilindro en una posición extendida, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 8 es una vista lateral de primer plano del gancho de CRGT instalado en al pinza, de acuerdo con una

realización a modo de ejemplo;

La figura 9 es una vista en perspectiva del gancho de CRGT instalado en la pinza, que muestra el movimiento del gancho de CGRT, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 10 es otra vista en perspectiva del gancho de CRGT instalado sobre la pinza, que muestra el movimiento del gancho del CGRT, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 11 es una vista desde abajo de una placa del núcleo convencional;

La figura 12 es una vista de detalle de un álabe de barra de control convencional (CRB) ;

La figura 12A es una vista de detalle del asa de la CRB convencional de la figura 12;

La figura 13 es una vista de detalle de un tubo guía de barra de control convencional (CRGT) ;

La figura 13A es una vista de detalle de la parte superior de la CRGT convencional de la figura13;

La figura 14 es una vista en perspectiva de una pieza de fundición de soporte de combustible convencional (FSC) ;

La figura 14A es una vista desde debajo de la FSC convencional de la figura 14;

La figura 15 es una vista en corte de una barra de control convencional;

La figura 15A es una vista lateral de la barra de control convencional de la figura 15 instalada en la placa del núcleo convencional de la figura 11;

La figura 15B es una vista desde arriba de la barra de control convencional instalada en la placa del núcleo

convencional, como se muestra en la figura 15A;

La figura 16 es una vista en perspectiva de una preparación de la pinza para enganchar una barra de control, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

Las figuras 16A / 16B son vistas de detalle de un gancho de CRB de la pinza que engancha el CRB, de acuerdo con

una realización a modo de ejemplo; Las figuras 16C / 16D son vistas de detalle de un gancho de FSC de la pinza que engancha el FSC, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

Las figuras 16E / 16F son vistas de detalle del gancho del CRGT de la pinza que engancha el CRGT, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo; La figura 16G es una vista de la pinza y de la parte superior de la barra de control, después de que la pinza haya agarrado la barra de control, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 16H es una vista de detalle del gancho del CRGT, después de que el gancho del CRGT haya agarrado el CRGT, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17 es una vista en perspectiva de un conmutador selector y válvula de 5 vías, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17A es una vista desde abajo del conmutador selector y válvula de 5 vías de la figura 17, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17B es una vista de detalle del conmutador selector de la figura 17, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17C es una vista lateral del conmutador selector de la figura 17, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17D es una vista lateral del conmutador selector de la figura 17, de acuerdo con una realización a modo de ejemplo;

La figura 17E...

1. Una pinza para movimiento de un álabe de barra de control, una pieza de fundición soporte de combustible y un tubo guía de barra de control usados en un núcleo de reactor nuclear, caracterizada porque comprende:

un bastidor,

un gancho de álabe de barra de control sobre el bastidor, estando configurado el gancho de álabe de barra de control para agarrar un asa del álabe de barra de control,

un primer gancho de pieza de fundición soporte de combustible sobre el bastidor, estando configurado el primer gancho de pieza de fundición soporte de combustible para insertarse en un primer orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible para agarrar la pieza de fundición soporte de combustible, y

un primer gancho de tubo guía de barra de control sobre el bastidor, estando configurado el primer gancho de tubo guía de barra de control para insertarse a través de un segundo orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible y que se extienda más allá de un reborde del primer orificio de flujo del tubo guía.

2. La pinza de la reivindicación 1, caracterizada porque comprende además:

un segundo gancho de pieza de fundición soporte de combustible sobre el bastidor, estando configurado el segundo gancho de pieza de fundición soporte de combustible para insertarse en un tercer orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible para agarrar la pieza de fundición soporte de combustible, y

un segundo gancho de tubo guía de barra de control, estando configurado el segundo gancho de tubo guía de barra de control para insertarse a través de un cuarto orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible y que se extiende más allá de un reborde de un segundo orificio de flujo de tubo guía,

estando orientado cada uno de los primero y segundo ganchos de tubo guía de barra de control hacia fuera, y situado en posiciones enfrentadas sobre el bastidor.

3. La pinza de la reivindicación 1, caracterizada porque el primer gancho de tubo guía de barra de control comprende:

una pieza que se extiende horizontalmente sobre un extremo distal del primer gancho de tubo guía de barra de control, incluyendo la pieza que se extiende horizontalmente,

unas superficies de descarga interior y exterior, siendo las superficies de descarga interior y exterior superficies que son horizontales planas, y

una aleta despuntada entre las superficies de descarga interior y exterior.

4. La pinza de la reivindicación 3, caracterizada porque la aleta despuntada del primer gancho de tubo guía de barra de control es un racor conformado triangularmente con una extensión longitudinal que separa las superficies de descarga interior y exterior.

5. La pinza de la reivindicación 3, caracterizada porque,

una longitud de la superficie de descarga interior del primer gancho del tubo guía de barra de control está dimensionada para retener un reborde del segundo orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible,

una longitud de la superficie de descarga exterior del primer gancho del tubo guía de barra de control está dimensionada para asegurar que la superficie de descarga exterior se extienda más allá del reborde del primer orificio de flujo del tubo guía, y

una anchura de la aleta despuntada del primer gancho del tubo guía de barra de control está dimensionada para encajar entre la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo guía de barra de control.

6. La pinza de la reivindicación 3, caracterizada porque el primer gancho del tubo guía de barra de control comprende además:

un cuerpo del gancho que se extiende verticalmente, incluyendo el cuerpo del gancho,

una parte ahusada,

una parte recta conectada a la parte ahusada, conformándose las partes ahusada y recta con una forma de canal de flujo curvo dentro de la pieza de fundición soporte de combustible, y

una parte acodada configurada para situar la superficie de descarga interior bajo el reborde del segundo orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible, y situar la superficie de descarga exterior para extenderse más allá del reborde del primer orificio de flujo del tubo guía, cuando el primer gancho del tubo guía de barra de control está en una posición extendida.

7. La pinza de la reivindicación 3, caracterizada porque comprende además:

una placa inferior sobre el bastidor, y

un orificio pasante en la placa inferior, teniendo el orificio pasante un tope posterior, estando situado el primer gancho del tubo guía de barra de control dentro del orificio pasante.

8. La pinza de la reivindicación 3, caracterizada porque el primer gancho del tubo guía de barra de control comprende además:

una cuna de cilindro sobre una parte superior del primer gancho del tubo guía de barra de control, teniendo la cuna de cilindro una abertura en la superficie posterior de la cuna,

un cilindro neumático dentro de la cuna de cilindro, y

una biela de cilindro que se extiende desde el cilindro neumático a través de la abertura y que está conectada al tope posterior,

estando configurado el cilindro neumático para extender o retraer la biela del cilindro, para deslizar el primer gancho del tubo guía de barra de control hacia una posición extendida o retraída, respectivamente, por medio de la fuerza del aire neumático.

9. La pinza de la reivindicación 8, caracterizada porque comprende además:

una válvula de 5 vías sobre el bastidor, y

un conmutador selector configurado para abrir y cerrar puertos sobre la válvula de 5 vías, y abrir o cerrar el aire neumático al cilindro neumático con el fin de activar o desactivar la operación del primer gancho del tubo guía de barra de control.

10. Un sistema con una pinza que agarra una barra de control, usado en el núcleo de un reactor nuclear, caracterizado porque comprende:

la barra de control, que incluye un álabe de barra de control, una pieza de fundición soporte de combustible y un tubo guía de la barra de control,

un bastidor situado sobre la barra de control,

un gancho de álabe de la barra de control sobre el bastidor, agarrando el gancho del álabe de la barra de control un asa del álabe de la barra de control,

un par de ganchos enfrentados del tubo guía de la barra de control sobre el bastidor, estando insertados los ganchos del tubo guía de la barra de control en los respectivos tercero y cuarto orificios de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible y que se extienden más allá de un reborde de los respectivos primero y segundo orificios de flujo del tubo guía.

11. El sistema de la reivindicación 10, caracterizado porque cada gancho del tubo guía de la barra de control comprende:

una pieza que se extiende horizontalmente sobre un extremo distal del gancho del tubo guía de la barra de control, incluyendo la pieza que se extiende horizontalmente,

unas superficies de descarga interior y exterior, siendo las superficies de descarga interior y exterior superficies horizontales planas, y

una aleta despuntada entre las superficies de descarga interior y exterior, siendo la aleta despuntada un racor conformado triangularmente con una extensión longitudinal que separa las superficies de descarga interior y exterior.

12. El sistema de la reivindicación 11, caracterizado porque,

una longitud de la superficie de descarga interior del gancho del tubo guía de la barra de control está dimensionada para retener el reborde del respectivo orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible,

una longitud de la superficie de descarga exterior del gancho del tubo guía de la barra de control está dimensionada para asegurar que la superficie de descarga exterior se extienda más allá del reborde del respectivo orificio de flujo del tubo guía, y

una anchura de la aleta despuntada del gancho del tubo guía de la barra de control está dimensionada para encajar entre la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo guía de la barra de control.

13. El sistema de la reivindicación 11, caracterizado porque cada gancho de tubo guía de barra de control comprende además:

un cuerpo del gancho que se extiende verticalmente, incluyendo el cuerpo del gancho,

una parte ahusada,

una parte recta conectada a la parte ahusada, conformándose las partes ahusada y recta con una forma de canal de flujo curvo dentro de la pieza de fundición soporte de combustible, y

una parte acodada, estando configurada la parte acodada para situar la superficie de descarga interior bajo el respectivo reborde del orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible, y situar la superficie de descarga exterior para extenderse más allá del respectivo reborde del orificio de flujo del tubo guía.

14. El sistema de la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además:

una placa inferior sobre el bastidor, y

un par de orificios pasantes en la placa inferior, teniendo cada orificio pasante un tope posterior, estando situado cada gancho del tubo guía de barra de control dentro de uno de los respectivos orificios pasantes.

15. El sistema de la reivindicación 11, caracterizado porque cada gancho del tubo guía de barra de control comprende además:

una cuna de cilindro sobre una parte superior del gancho del tubo guía de barra de control, teniendo la cuna del cilindro una abertura en la superficie posterior de la cuna,

un cilindro neumático dentro de la cuna del cilindro, y

una biela del cilindro que se extiende desde el cilindro neumático a través de la abertura y que está conectada al tope posterior, estando configurado el cilindro neumático configurado extender o retraer la biela del cilindro para deslizar el gancho del tubo guía de barra de control hacia una posición extendida o retraída, respectivamente, por medio de la fuerza del aire neumático.

16. Un procedimiento por el que una pinza agarra y eleva una barra de control con un álabe de barra de control, una pieza de fundición soporte de combustible y un tubo guía de barra de control, caracterizado porque comprende:

descenso de un bastidor sobre la barra de control,

activación de un gancho del álabe de la barra de control sobre el bastidor para agarrar un asa del álabe de la barra de control,

activación de un par de ganchos de la pieza de fundición soporte de combustible sobre el bastidor, para insertarlos en respectivos primero y segundo orificios de flujo laterales de la pieza de fundición soporte de combustible y engancharlos sobre rebordes de los respectivos primero y segundo orificios de flujo laterales,

provisión de un par de ganchos de tubo guía de barra de control enfrentados sobre el bastidor,

inserción de los ganchos del tubo guía de barra de control en respectivos tercero y cuarto orificios de flujo laterales de la pieza de fundición soporte de combustible,

extensión de los ganchos del tubo guía de barra de control más allá de un reborde de respectivos primero y segundo orificios de flujo de flujo del tubo guía, y

simultáneamente elevación de la barra de control usando el gancho del álabe de control, los ganchos de la pieza de fundición soporte de combustible y los ganchos del tubo guía de la barra de control.

17. El procedimiento de la reivindicación 16, caracterizado porque la provisión de los ganchos del tubo guía de barra de control comprende además:

provisión de una pieza que se extiende horizontalmente sobre un extremo distal de cada gancho de tubo guía de barra de control, incluyendo la pieza que se extiende horizontalmente,

dos superficies de descarga, interior y exterior, siendo las superficies de descarga interior y exterior superficies horizontales planas, y

provision de una aleta despuntada entre las superficies de descarga interior y exterior, siendo la aleta despuntada un racor conformado triangularmente con una extensión longitudinal que separa las superficies de carga interior y exterior.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, caracterizado porque la inserción de los ganchos del tubo guía de barra de control comprende además:

puesta en contacto de las superficies de descarga interiores de los ganchos de tubo guía de barra de control con respectivos rebordes de tercero y cuarto orificios de flujo laterales,

puesta en contacto de las superficies de descarga exteriores con de los ganchos del tubo guía de barra de control con un respectivo reborde de los primero y segundo orificios de flujo,

inserción de la aleta despuntada en un entrante entre la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo guía de la barra de control para mantener una separación entre la pieza de fundición soporte de combustible y el tubo guía de la barra de control mientras estén en tránsito.

19. El procedimiento de la reivindicación 17, caracterizado porque la provisión de cada gancho del tubo guía de barra de control comprende:

provisión de un cuerpo de gancho que se extiende verticalmente a cada gancho del tubo guía de barra de control, incluyendo el cuerpo de gancho,

una parte ahusada,

una parte recta conectada a la parte ahusada, y

conformación de la forma de las partes ahusada y recta a una forma de canal de flujo curvo dentro de la pieza de fundición soporte de combustible.

20. El procedimiento de la reivindicación 17, caracterizado porque la provisión de cada gancho de tubo guía de barra de control comprende:

inserción del tubo guía de barra de control en un orificio pasante de una placa inferior del bastidor de la pinza, teniendo el orificio pasante un tope posterior,

provisión de una cuna de cilindro sobre una parte superior del gancho del tubo guía de barra de control, teniendo la cuna del cilindro una abertura en la superficie posterior de la cuna,

colocación de un cilindro neumático dentro de la cuna de cilindro, y

conexión de una biela del cilindro al tope posterior, extendiéndose la biela del cilindro a través de la abertura hacia dentro del cilindro neumático.

21. El procedimiento de la reivindicación 20, caracterizado porque la inserción de los ganchos del tubo guía de barra de control en los respectivos tercero y cuarto orificios de flujo laterales de la pieza de fundición soporte de combustible comprende además:

conexión de una fuente de aire neumático al cilindro neumático, y

accionamiento del cilindro neumático con la fuente de aire neumático para extender la biela del cilindro desde el cilindro neumático, haciendo que el gancho del tubo guía de barra de control se inserte en el respectivo tercero o cuarto orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible.

22. Una pinza para movimiento de un tubo guía de barra de control usado en el núcleo de un reactor nuclear, caracterizada porque comprende:

un bastidor,

un par de ganchos de tubo guía de barra de control sobre el bastidor, estando configurado cada gancho de tubo guía de barra de control para insertarse a través de un orificio de flujo lateral de la pieza de fundición soporte de combustible y extenderse más allá de un reborde de un orificio de flujo del tubo guía.