Brevet FR2274997A1 — publié le 19760109

L'invention est relative à un dispositif de vissage et dévis- sage sous tension pour ouvrir et fermer le couvercle d'une cuve de réacteur nucléaire, par entrainement en rotation du goujon fi leté avec son écrou (appelé ci-après "écrou de cuve"), enVue de l'extraire du filetage ménagé dans la bride de cuve ou de l'y introduire, dispositif dans lequel un anneau porteur s'appuie sur la bride du couvercle et est muni de vérins de levage pour mettre le goujon sous une tension préalable. L'ouverture et la fermeture du couvercle dun réacteur nucléaire mettent en danger la santé des monteurs lorsque le réacteur a e été en fonctionnement critique peu de temps auparavant, ce qui est d'ailleurs le cas général, en sorte que les monteurs doivent en pareil cas travailler dans une zone à rayonnement radioactif élevé. Pour parer à ce danger, on connait des installations grâce auxquelles, d'une manière entièrement automatique, c'est-à-dire sans intervention manuelle, l'écrou de cuve est desserré, enlevé du goujon et placé à l'écart par le dispositif de vissage et dévissage sous tension. Avec de telles installations, on a constaté que parfois, en fonction des caractéristiques dimensionnelles liées à ltexploitation du réacteur, les goujons restant en saillie sur la bride de cuve pouvaient être Sênants. Dans certains cas isolés, on/est donc arrivé à dévisser le goujon et à l'enlever de la bride de cuve. Une telle opération est toutefois malaisée. En effet, les goujons pèsent plusieurs centaines de kilogrammes en sorte que, lors du vissage du goujon dans le filetage de bride ou lors de son dévissage hors de ce filetage, on doit vaincre des résistances de frottement qui apparaissent dans le filetage et qui sont d'autant plus élevées que le goujon est plus lourd. Lorsque l'opération est effectuée manuellement, ce qui est jusqu'ici le cas général, il en résulte à nouveau que le personnel, pendant ce travail, risque de séjourner pendant une période excessivement longue dans une zone de rayonnement radioactif trop élevé. Pour remédier à cet état de fait, l'invention a pour but de créer un dispositif de vissage et dévissage sous tension, du genre défini au préambule, qui permette non seulement de mettre le goujon sous tension et de desserrer l'écrou de couvercle, mais encore d'extraire et mettre en place le goujon et de le transporter à 1'é- carte le ramener en position, et ceci avec la dépense de force la plus faible possible. Selon l'invention, ce but est atteint essentiellement par le fait que des ensembles porte-goujon sont montés sur l'anneau porteur pour soulever le goujon de telle façon que, lors de son vissage dans la bride de cuve ou de son dévissage hors de cette bride, le goujon soit délesté et en particulier flotte dans le filetage de bride. De cette manière, on obtient un dispositif de vissage et dévissage, du genre en question, qui atteint en totalité le but défini ci-dessus pour l'invention. Des interventions manuelles sont superflues dans la zone de rayonnement direct de la cuve de réacteur. Etant donné qu'on fait exercer sur le goujon une force qui équivaut à peu près à son poids, le goujon est délesté dans son filetage de sorte que, pour faire tourner le goujon, on n'a plus à vaincre des forces de frottement aussi élevées que si le goujon n'était pas délesté.Dans des circonstances idéales, la force de délestage exercée sur le goujon est juste assez grande pour que le goujon flotte dans le filetage de bride et pour qu'il ne se produise guère de forces de frottement lorsquton le fait tourner. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble porte-goujon est agencé sous la forme d'un vérin dont le cylindre est solidaire du dispositif de vissage et dévissage sous tension et dont le piston est à relier de façon démontable au goujon. Dans ce cas, le piston dudit ensemble est accouplable dans une gorge annulaire qui a été usinée à l'extrémité supérieure du goujon. Selon une autre propositon de l'invention, le goujon possède, à son extrémité supérieure, un six-pans, ou portée analogue, dans lequel peut être engagée une clé de serrage ou outil analogue, pour pouvoir faire tourner le goujon,c'est-à-dire pour pouvoir l'introduire dans le filetage de bride ou l'en extraire. Au lieu d'un sixpans, on peut donner à l'extrémité du goujon une autre forme qui knentrave pas l'introduction ou l'extraction du goujon par rotation. L'invention se distingue en outre par le fait que la grue, qui porte le dispositif de vissage et dévissage sous tension, est munie d'outils capables de faire tourner le goujon. Ces outils peuvent être actionnés mécaniquement. I1 est possible de prévoir soit un ensemble porte-goujon individuel pour chaque goujon, soit un ensemble porte-goujon commun à plusieurs goujons. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le piston de l'ensemble porte-goujon est constitué de deux tubes coaxiaux, susceptibles de coulisser axialement l'un par rapport à l'autre de façon limitée, dont le tube intérieur possède à son extrémité inférieure plusieurs trous tronconiques dans lesquels sont logées des billes de verrouillage et dont le tube extérieur possède à son extrémité inférieure une saillie annulaire qui empêche les billes de s'échapper d'une gorge annulaire dont est muni le goujon. Les dessins annexés illustrent un mode de réalisation particulier de l'invention. Celle-ci n'est pas limitée à ce mode de réalsation car diverses variantes sont possibles dans le cadre de l'invention. La fig.1 montre le goujon qui est enfoncé dans la bride ainsi que le dispositif de vissage et dévissage sous tension qui est placé par dessus. La fig.2 mqntre le dispositif de vissage et dévissage sous tension, en position abaissée, avec l'ensemble porte-goujon accouplé au goujon. La fig.3 montre le dispositif de vissage et dévissage sous tension, en position relevée par rapport à la fig.2. La fig.4 montre le dispositif de vissage et dévissage sous tension ainsi que le goujon qui a été extrait du filetage de bride. La fig.5 montre à plus grande échelle l'ensemble porte-goujon. Le dispositif de vissage et dévissage sous tension conforme à l'invention, tel qu'il est représenté sur les dessins, sert à ouvrir et fermer le couvercle 10 de la cuve 11 d'un réacteur nucléaire, en faisant tourner le goujon 12, muni de son écrou de cuve 13, pour l'introduire dans le filetage 28 de la bride de cuve 14 ou pour l'extraire de ce filetage 28. Sur un anneau porteur 15 sont montés des vérins de levage 16 qui, lorsqu'ils reçoivent un fluide sous pression, mettent sous tension ou allongent le goujon 12 par l'intermédiaire d'un croisillon 17 et de mâchoires d'accouplement 18 qui sont reliées mécaniquement à l'extrémité supérieure du goujon 12, grâce à une série de cannelures 32 portées par cette extrémité. Les mâchoires d'accoement 18 sont surmontées par ltensem- ble porte-goujon qui est formé de trois tubes coaxiaux 21,22 et 23. Le tube extérieur 19 forme un cylindre de vérin qui est solidaire du dispositif de vissage et dévissage sous tension. Les deux tubes intérieurs 21,22 peuvent coulisser l'un par rapport à l'autre de façon limitée et forment ensemble le piston 20 du vérin. En raison de la possibilité que possèdent les deux tubes intérieurs 21 et 22 de coulisser axialement, le piston 20 peut pousser les billes 23 dans une gorge annulaire 24 qui est ménagée à l'extrémité supérieure du goujon 12 et permet ainsi au piston 20 d'être accouplé au goujon 12 ou d'en être désaccouplé. Le fonctionnement est le suivant. Pour ouvrir le couvercle 10, on suspend le dispositif de vissage et dévissage à serrage au-dessus des goujons de la manière représentée à la fig.l. Dans cette position, le dispositif en question est au repos et le tube intermédiaire 22 est à sa position basse par rapport au tube intérieur 21, de sorte que les billes sont éclipsées dans une chambre annulaire 35 limitée entre les deux tubes 21,22 au-dessus d'une saillie annulaire 36 qui fait partie du tube 22. Puis, on abaisse ce dispositif jusqu'à la position montrée à la fig.2. Le dispositif de vissage et dévissage sous tension a son anneau porteur 15 qui repose alors sur la bride 25 du couvercle 10.En même temps, on engage les tubes 21,22 autour de l'extrémité supérieure du goujon 12 et on relève le tube 22 par rapport au tube 21, ce qui engage les billes 23 dans la gorge annulaire 24 de la manière visible à la fig.5. On pousse alorsles mâchoires 18 contre les cannelures 32 portées par l'extrémité supérieure du goujon 12, puis on met sous pression les vérins 16 qui soumettent le goujon 12 à une tension ou allongement. Une fois cet allongement assuré, on desserre l'é- crou de cuve 13 en engageant, par unebuverture 26 de l'anneau porteur 15, un pignon ou organe analogue pour le mettre en prise avec une denture 27 portée extérieurement par l'écrou 13 et pour faire ainsi tourner ce dernier. Puis, après avoir relâché les vérins 16 et les mâchoires 18, on soulève le dispositif de vis-sage et dévissage sous tension (sans le piston 20 formé des tubes 21 et 22) d'une hauteur qui correspond à la longueur du filetage 28 de la bride de cuve 14, comme le montre la fig.3. A ce moment, on introduit du fluide sous pression par une canalisation 30 dans la chambre annulaire 29 qui est comprise entre le tube intermédiaire 22 et le tube extérieur 19, ce qui exerce sur le goujon 12 une force dirigée vers le haut. Cette force déleste le goujon 12 dans le filetage 28, de telle sorte que l'apparition de forces de frottement-relative- ment élevées n'est pas à craindre lorsqu'on fait tourner le goujon 12 dans le sens de l'extraction par rapport au filetage 28. La fig.4 représente la situation dans laquelle le goujon 12 est extrait en totalité du filetage 28 de la bride de cuve 14. Dans cette situation, on peut lever davantage le dispositif de vissage et dévissage sous tension. Lorsqu'on l'éloigne du réacteur, le dispositif de vissage et dévissage sous tension entraîne les goujons 12. Le vissage du goujon 12 dans le filetage 28 ou son dévissage hors du filetage se font à l'aide d'un outil (non représenté) qui enserre un six-pans 31, porté par l'extrémité supérieure du goujon, et peut ainsi faire tourner ce dernier. En faisant arriver par une canalisation 34 du fluide sous pression dans une chambre 33 délimitée par les deux tubes intérieurs 21,22, on fait coulisser axialement ces deux tubes d'une distance déterminée, ce qui abaisse le tube 22 et permet aux billes 23 de s'effacer dans la chambre 35 ainsi libérée. L'invention peut aussi s'appliquer aux goujons qui ne se vissent pas dans la bride de cuve 14 mais qui sont assemblés à celleci par un emmanchement à baionnette. Dans ce cas, l'ensemble portegoujon ne sert plus à délester le goujon 12 dans le filetage 28 mais il ne lui reste plus que la fonction de porter le goujon et de l'éloigner de la zone de la cuve de réacteur avec le dispositif de vissage et dévissage sous tension. Dans ce cas, il est aussi possible de renoncer à l'ensemble porte-goujon et de transporter le goujon à l'aide des mâchoires d'accouplement 18. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de vissage et dévissage sous tension pour ouvrir et fermer le couvercle d'une cuve de réacteur nucléaire, dispositif dans lequel un anneau porteur s'appuie sur la bride du couvercle et est muni de vérins de levage pour mettre le goujon sous tension préalable, caractérisé par le fait que, pour entrainer en rotation le goujon, avec l'écrou de cuve, en vue de lex- traire du filetage ménagé dans la bride de cuve ou de l'y introduire, des ensembles porte-goujon (19-23) sont montés sur l'anneau porteur (15) pour soulever le goujon (12) de telle façon que, lors de son vissage dans la bride de cuve (14) ou de son dévissage hors de cette bride, le goujon (12) soit délesté et en particulier flotte dans le filetage de bride (28). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ensemble porte-goujon (19-23) est agencé sous la forme d'un vérin dont le cylindre (19) est solidaire du dispositif de vissage et dévissage sous tension et dont le piston -(20) est à relier de façon démontable au goujon (12). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le piston (20) de l'ensemble porte-goujon est accouplable dans une gorge annulaire (24) ménagée à l'extré- mité supérieure du goujon (12). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé par le fait que le goujon (12) possède, à son extrémité supérieure, un six-pans (31), ou portée analogue, dans lequel peut être engagée une clé de serrage ou outil analogue. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la grue, qui porte lessispositif de vissage et dévissage sous tension, est munie d'outils capables de faire tourner le goujon (12). 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend un ensemble porte-goujon individuel pour chaque goujon (12). 4 - Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend un ensemble porte-goujon commun à plusieurs goujons (12). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le piston (20) de l'ensemble portegoujon (19-23) est constitué de deux tubes coaxiaux (21,22),susceptibles de coulisser axialement l'un par rapport à l'autre de façon limitée, dont le tube intérieur (21) possède à son extrémité inférieure plusieurs trous tronconiques dans lesquels sont logées des billes de verrouillage (23) et dont le tube extérieur (22) possède à son extrémité inférieure une saillie annulaire (36) qui empêche les billes (23) de s'échapper d'une gorge annulaire (24) dont est muni le goujon (12).