Brevet FR2181508A1 — publié le 19731207

La présente invention concerne un procédé pour fermer de façon étanche une extrémité d'un canal pour combustible, en particulier d'un réacteur nucléaire, et un dispositif de fermeture étanche pour fermer l'extrémité d'un'tel canal. Pour le fonctionnement des réacteurs à uranium naturel comportant des canaux pour combustible sous pression à travers lesquels circule de l'eau lourde, et auxquels l'accès doit votre possible ppur le rechargement pendant le fonctionnement du réacteur, il est nécessaire de prévoir des bouchons d'extrémité très efficaces, mais facilement accessibles pour les différents canaux contenant le combustible nucléaire afin d'empocher pratiquement la perte d'eau lourde par fuite à partir des canaux respectifs. En raison de l'environnement radioactif, l'utilisation de disques métalliques flexibles comme déments de fermeture a été utilisée suivant la technique antérieure. Du fait de la nature de ces disques, il est très difficile de régler avec précision la force de charge axiale appliquée sur le disque par les machines de rechargement pour limiter la déflexion du disque aux valeurs désirées pendant le fonctionnement. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de fermeture étanche pour une extrémité d'un canal de combustible d'un réacteur nucléaire ou d'un canal analogue. La présente invention permet le réglage de la charge axiale appliquée sur un disque de fermeture étanche en utilisant un élément limiteur de charge déplacé par la tige.de commande d'une machine de rechargement en contact axial avec une partie fixe du canal pour le combustible espacée d'une distance précise du disque d'étanchéité, afin qu'une déflexion axiale prédéterminée puisse ensuite être établie dans le disque par un élément de transmission de poussée interposé. Le disque est ensuite rixé dans cet état de contrainte prédéterminé par serrage d'un bloc de transmission de charge logé dans l'extrémité du canal et portant sur la surface extérieure du disque d'étanchéité. L'échappement accidentel du bloc de transmission de la charge est empêché par verrouillage du bloc de façon qu'il ne puisse pas tourner par rapport au disque d'étanchéité afin que la charge d'étanchéité appliquée sur le disque soit maintenue pratiquement inchangée. L'invention concerne aussi un procédé pour fermer de façon étanche un canal pour combustible par application d'un disque métallique flexible contre l'extrémité ouverte du canal, le procédé comportant l'établissement d'une déformation axiale limitée de façon prédéterminée dans le disque pour provoquer le contact étanche entre le disque et la surface d'étanchéité entourant l'ouverture, l'engagement de parties formant des cames et de parties complémentaires entre un bloc de transmission de charge et le raccord d'extrémité du canal situé axialement à l'extérieur du disque, et le serrage de ce bloc par rotation relative des parties complémentaires formant des cames en positions relatives axiales de fixation contre la surface extérieure axialement du disque afin que la charge axiale soit pratiquement transmise au raccord d'extrémité tout en maintenant le disque ayant fléchi de façon qu'il ne tourne pas par rapport à la surface d'étanchéité. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre en utilisant un dispositif de fermeture étanche ayant un disque obturateur élastique appliqué axialement contre un siège pour la fermeture, un dispositif limiteur de charge connecte au disque pour limiter à une valeur prédéterminée l'application d'une charge d'obturation axiale appliquée de l'extérieur, et un dispositif de transmission de la charge mobile par rapport au disque et à la structure fixe voisine du siège et en rapport de transmission de charge de compression entre les deux pour maintenir sensiblement la charge axiale sur le disque par transmission de force de réaction à la structure fixe, afin que pendant l'opération une force d'une valeur maximale limitée prédéterminée puisse être exercée contre le disque pour l'appliquer en contact d'étanchéité sur le siège devant tre fermé, le disque étant ensuite fixé en position de maintien de la force d'obturation par interposition du dispositif de transmission de la charge entre le disque et la structure fixe adjacente. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une extrémité d'un canal pour combustible munie d'un dispositif de fermeture selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et - la figure 2 est une vue de l'extrémité de l'ensemble de la figure 1. L'ensemble 10 représenté sur les figures 1 et 2 comporte un raccord d'extrémité 12 d'un canal pour combustible, ce raccord dépassant axialement à partir du tube 11 du canal sous pression. Le dispositif de fermeture 14 comporte un disque d'obturation 16 auquel un étrier limiteur de charge 20 est fixé par l'intermédiaire d'un élément de poussée 19. Un bloc de transmise sion de charge 18 situé entre le disque 16 et l'étrier 20 comporte des filets interrompus 22 pour être engagés dans les filets femelles interrompus correspondants 24 du raccord d'extrémité 12. Un épaulement 26 orienté axialement vers l'extérieur du raccord 12 sert de butée pour l'étrier 20 afin de limiter avec précision le déplacement axial maximal vers l'intérieur de l'étrier 20 vers l'extrémité du tube 11. Le dispositif de fermeture est centré dans le raccord du canal par l'engagement à ajustage glissant de l'étrier 20 dans la partie d'extrémité du raccord 12. Le bloc de transmission de charge 18 comporte une nervure oirculaire 28 qui porte contre la surface extérieure du disque 16 quand le dispositif de fermeture est introduit. Une broche de verrouillage à ressort 30 pénètre dans un évidement 32 de la face intérieure de l'étrier 20 pour verrouiller le bloc 18 par rapport à l'étrier 20, et par suite au disque 16, afin d'empEcher la la rotation du bloc 18 dans le sens du déverrouillage et de suppression de la charge. Cependant, un dispositif de verrouillage d'un autre type peut entre utilisé. L'ouverture pour la broche de verrouillage comporte une entrée 34 pour permettre l'entrée d'une broche de la machine de chargement (non représentée) afin de repousser la broche de verrouillage 30 pour permettre la rotation du bloc 18 par l'action de la tête de la machine de chargement dans le sens d'ouverture. Le bloc 18 est tourné par la machine de chargement par l'engagement d'ergots d'entratnement de la machine de chargement dans les trous 42. Au moment de la rotation du bloc 18 par rapport à l'étrier 20, une partie des trous 42 ainsi que des ergots d'entratnement de la machine de chargement comportant des évidements appropriés passent en dessous de la surface intérieure de l'étrier 20 pour effectuer un verrouillage positif du dispositif de ferme ture à la tige de commande de la machine de chargement jusqu'à ce que le dispositif de fermeture soit actionné dans le sens de fermeture Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut entre mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fermeture étanche pour l'extrémité d'un canal comportant un tube sous pression ouvert à cette extrémité, caractérisé par un disque obturateur élastique destiné à être appliqué contre le siège de l'extrémité du tube devant être fermé, un dispositif limiteur de charge connecté au disque pour limiter à une valeur prédéterminée l'application à partir de l'extérieur de la charge axiale d'obturation, et un dispositif de transmission de charge mobile par rapport au disque et à une structure fixe voisine du siège pour la transmission d'une charge de compression pour maintenir pratiquement la charge axiale sur le disque par transmission des forces de réaction à la structure fixe, afin que pendant le fonctionnement une force d'une valeur maximale limitée prédéterminée soit exercée contre le disque pour l'appliquer en contact d'étanchéité sur le siège, le disque étant ensuite fixé avec maintien de la force d'obturation étanche par interposition du dispositif de transmission de la charge entre le disque et la structure fixe voisine. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif limiteur de charge comprend un étrier pratiquement-rigide mobile dans la direction du siège pour venir axialement en contact de limitation contre la structure fixe et au moins un élément de poussée reliant l'étrier au disque en relation axiale d'application de la charge. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dispositif de transmission de la charge est constitué par un bloc cylindrique pouvant entre tourné, ayant une surface annulaire d'extrémité dans la direction axiale venant en contact avec la surface axiale voisine du disque, et des parties formant des cames pouvant être engagées du fait de la rotation avec des parties complémentaires de la structure fixe du canal pour provoquer un déplacement axial du bloc cylindrique afin qu'il exerce une poussée contre le disque. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revcndications 1 à 3 caractérisé par un dispositif de verrouillage pouvant être déplacé d'une position de verrouillage à une position de déverbrouillage, ce dispositif empêchant essentiellement en position de verrouillage la rotation entre le disque et le dispositif de transmission de la charge afin qu'en service le desserrage du dispositif de transmission de la charge à partir de sa position de maintien de sa charge axiale sur le disque soit empêché. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le dispositif de transmission de la charge comporte deux trous débouchant du ceté extérieur distant du disque pour recevoir des éléments de la tige de commande d'une machine de rechargement pour la transmission d'un couple de rotation, ces trous étant positionnés au moins partiellement en dessous du dispositif limiteur de charge quand le dispositif de transmission de la charge a été tourné jusqu'à une position de non-application de la charge par rapport au disque, afin que le dispositif de fermeture soit verrouillé à l'extrémité de la tige de commande de la machine de rechargement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le canal est un canal pour combustible comportant le siège d'obturation et un raccord tubulaire d'extrémité dépassant axialement du tube du canal et comportant des filets intérieurs interrompus dans lesquels sont engagés les filets extérieurs interrompus du dispositif de transmission de la charge du fait de la rotation relative des filets arin quelle dispositif de transmission de la charge soit déplacé axialement vers le siège pour l'application sous pression du disque sur le siège. 7, Procédé pour fermer de façon étanche l'extrémité d'un canal pour combustible nucléaire par application d'un disque métallique flexible contre l'ouverture d'extrémité du canal, caracté- risé par l'application d'une charge axiale limitée prédéterminée contre le disque pour établir le contact d'étanchéité entre le disque et la surface d'obturation de l'ouverture du canal, l'engagement des filets interrompus formant des cames d'un bloc de transmission de la charge et du raccord d'extrémité du canal, situés axialement à l'extérieur par rapport au disque, et le serrage du bloc de transmission de la charge par rotation pour engager les filets pour la fixation contre la surface extérieure du disque, afin que la charge axiale soit transmise au raccord d'extrémité tout en maintenant le disque pour en,pEoher sa rotation par rapport à la surface d'obturation du canal. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé par le verrouillage du bloc de transmission de la charge pour empêcher sa rotation par rapport au disque afin dtempScher un mouvement en arrière du bloc dans le sens de suppression de la c-harge sur le disque. 9. Procédé selon revendication 7 ou 8 caractérisé par le verrouillage du bloc de transmission de la charge à l'extrémité de la tige de commande d'une machine de rechargement par coopération entre le bloc de transmission de la charge et un élément d'application de la charge de la machine afin que le déplacement accidentel du dispositif de fermeture par rapport à la tige de commande de la machine soit empêché pendant l'ouverture.