Brevet FR2308168A1 — publié le 19761112

L'invention se rapporte à un dispositif d'exécution de contrôles et d'examens de routine de cuves sous pression, en particulier de réacteurs nucléaires, à l'aide de têtes de contrôle à ultra-sons et/ou de caméras de télévision. La sécurité exige que les cuves sous pression de réacteurs subissent non seulement un contrôle à la fin de la fabrication, mais aussi des examens de routine du matériau de base et des joints de soudure à certains intervalles de temps après la mise en service de la centrale. I1 existe dans ce but des dispositifs qui permettent le contrôle de la cuve sous pression par l'intérieur (brevet de la République Fédérale d'Allemagne nO 2 154 015). Parmi les différents critères de sécurité, le contrôle par l'intérieur doit être complété par un contrale par ultrasons et par une inspection par l'extérieur à l'aide de caméras de télévision. Un dispositif pour la mise en oeuvre de ces critères soulève de graves problèmes, car il est difficile à manipuler en raison de l'étroitesse de la place disponible à l'intérieur de la fosse du réacteur. Par ailleurs, le fort rayonnement, en particulier au niveau du coeur, n'autorise que la télémanipulation. L'invention a pour objet un dispositif permettant le. contrôle de la cuve sous pression d'un réacteur nucléaire à l'aide de gîtes à ultra-sons et l'inspection à l'aide de caméras de télévision par la surface extérieure de manière simple et rapide. Selon une particularité essentielle de l'invention, un raccord pouvant être équipé de différents dispositifs de contrôle est monté à l'extrémité de la tige d'au moins un vérin articulé sur une couronne rotative qu'une transmission par câbles, par exemple, peut aussi déplacer verticalement avec un anneau de support, des appareils d'affichage surveillant la position de chaque dispositif de contriez Selon un mode de réalisation avantageux, la couronne rotative repose par des billes sur l'anneau de support et celui-ci est solidarisé avec les éléments d'appui de la transmission par câbles. La couronne rotative, dont la périphérie peut comporter une denture, est entraSnée en rotation par une commande à affichage des coordonnées angulaires. Selon un mode de réalisation avantageux assurant des mouvements verticaux réguliers et uniformes, au moins trois transmissions produisent le mouvement vertical de l'anneau de support par des câbles se déplaçant en synchronisme, les parties des câbles qui constituent des éléments tendeurs empêchant les mouvements oscillants de l'anneau de support. Par ailleurs, conformément à l'invention, un moteur commande le tambour lorsque le câble monte et,lorsque celui-ci descend, un embrayage à friction règle le mouvement du tambour. Selon une autre particularité de l'invention permettant de déterminer à chaque instant l'emplacement contrôlé de la cuve sous pression, un appareil de repérage relié au vérin, un appareil d'affichage des coordonnées angulaire de la commande de rotation et un appareil de mesure de la course du câble représentent les appareils d'affichage permettant de détectera position de chaque dispositif de contrôle. Des convertisseurs convenables des signaux des appareils d'affichage permettent d'identifier immédiatement au pupitre de commande et éventuellement d'enregistrer sur des diagrammes l'emplacement de la cuve sous pression du réacteur qui est en cours de contr8le ou qui doit être contr81é. Un bras de manipulateur peut être monté entre le vérin et la couronne rotative afin de permettre de contrôler les emplacements qui ne sont pas facilement accessibles, par exemple ceux qui se trouvent entre les tubulures du fond de la cuve et ceux qui sont voisins des tubulures de circulation du fluide de refroidissement. L'invention a l'avantage que le dispositif peut rester installé pendant que le réacteur est en service. Seuls certains éléments doivent être montés et démontés, car ils ne peuvent supporter qu'une faible dose d'irradiation et qu'une basse température (caméra de télévision, tête de contrôle par ultra-sons, appareil de repérage et vérins). Ces éléments sont agencés de manière à permettre le montage et le démontage par quelques manipulations. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une fosse de réacteur nucléaire équipée du dispositif de l'invention; la figure 2 est une coupe partielle à échelle agrandie montrant un détail d'un dispositif auxiliaire de contrôle d'emplacements difficilement accessibles; et la figure 3 est une coupe partielle à échelle agrandie, analogue à celle de la figure 1 et montre plus en détail le dispositif de l'invention. Une cuve 1 de réacteur nucléaire représentée sur la figure 1 prend appui par ses tubulures 2 d'arrivée de fluide de refroidissement sur des consoles 3 d'une charpente annulaire 5 noyée dans un écran biologique 4. Un anneau porteur 9 est fixé par des vis ou organes analogues sur un élément d'appui 7 de la transmission 8 par câble à l'intérieur de l'espace annulaire compris entre la cuve du réacteur et une isolation thermique 6. Une couronne rotative 10 repose par des billes 11 sur l'anneau porteur 9 et forme avec eux un genre de palier de butée, une commande 12 montée sur un élément d'appui 7 et affichant les coordonnées angulaires étant destinée à faire tourner cette couronne 10. Celle-ci comporte dans ce but une denture sur sa périphérie. Une transmission destinée à assurer les mouvements verticaux de l'anneau de support se compose de deux treuils 13 à tambours 14, de moteurs 15 et d'une poulie montée sur un renvoi d'équerre 16. L'un des treuils 13 et son moteur 15 sont montés et fixés dans le fond de la fosse 17 du réacteur. Les autres treuils et moteurs sont fixés sur la charpente annulaire 5.Les renvois d'équerre se trouvent sur la charpente 5 et sur la console 3. Un appareil 18 couplé au treuil supérieur et mesurant la course du câble donne l'indication du niveau auquel se trouve la couronne rotative 10. Plusieurs transmissions 8 par câble réparties uniformément sur le périmètre de l'anneau 9 de support peuvent attaquer ce dernier. L'expérience a toutefois montré qu'il est avantageux d'équiper le dispositif de trois transmissions par câbles. Des arbres électriques couplent les moteurs de commande de manière qu'il soit certain que les tambours de traction des cubes tournent en synchronisme. Lorsque l'anneau 9 monte, la partie du câble qui est située au-dessus de l'élément d'appui 7 est tractrice et la partie qui est audessous de cet élément d'appui constitue un câble tendeur. Lors du mouvement de descente, la partie supérieure du câble constitue un élément tendeur et la partie inférieure est tractrice. Le câble tendeur empêche l'anneau porteur d'osciller. Les tambours des câbles de traction sont commandés par moteurs tandis qu'un embrayage à friction règle le déroulement des tambours de cible tendeurs. Bien entendu, une chaîne sans fin ou une tringlerie à commande hydraulique ou pneumatique peut remplacer une transmission par câbles. Un vérin 19 se monte au moyen d'une liaison non représentée à emboStement sur le côté supérieur de la couronne rotative. Différents dispositifs 21 de contrôle comportant des têtes de contrôle par ultra-sons ou des caméras de télévision peuvent se monter sélectivement sur un raccord 20 articulé à l'extrémité de la tige du vérin. Un appareil 22 de repérage relié au vérin 19 permet de déterminer la distance du dispositif 21 de contrôle à la surface de la couronne rotative. Des convertisseurs convenables montés sur le pupitre de commande et destinés à l'analyse des signaux de l'appareil d'affichage des coordonnées angulaires de la commande 12 de rotation, de l'appareil de repérage 22 du vérin et de l'appareil 18 d'affichage de la mesure de la course du câble permettent d'identifier immédiatement et éventuellement d'enregistrer sur un diagramme la position momentanée et donc l'emplacement de la cuve qui est en cours de contrôle ou qui doit être contrôlée. Un bras 24 de manipulateur est monté sur la couronne rotative 10, de la manière représentée sur la figure 2, afin de permettre le contrôle d'emplacements difficilement accessibles, par exemple. des tubulures 23 et de la zone de la courbure du fond de la cuve sous pression. Une articulation 25 et un ressort de traction 26 relient un vérin 19 au bras 24. Un raccord 20 sur lequel différents dispositifs 21 de contrôle-peuvent sélectivement être montés est articulé à l'extrémité de la tige du vérin. Une roue 27 de guidage montée sur ressort et une entretoise 28 maintiennent de manière sûre les dispositifs 21 de contrôle à une distance régulière de I'emplacement devant être contrôlé. L'appareil 22 de repérage délivre l'un des signaux de détermination de l'emplacement contrôlé ou devant être contrôlé, de la même manière que dans le mode de réalisation de la figure 1. Pendant que le réacteur est en service, l'anneau 9 de support et la couronne rotative 10 sont amenés à la position représentée en traits mixtes. Les éléments montés sur la couronne 10 sont enlevés. Lorsque, après arrêt du réacteur, il faut effectuer un contrôle de la surface extérieure totale de la cuve ou d'une partie de cette dernière, ou encore de joints 29 de soudure, il suffit de passer par l'entrée 30 ménagée dans l'écran biologique et par l'ouverture 31 ménagée dans l'isolation thermique 6a pour équiper la couronne rotative 10 des éléments rapportés tels que représentés sur lafigure 1 ou sur la figure 2. L'irradiation de la partie inférieure de la fosse du réacteur étant relativement faible, le montage et le démontage du vérin 19 et des dispositifs 21 de contrôle peuvent être effectués sans risque. La télémanipulation du dispositif s'effectue par des liaisons non représentées par câbles à partir d'un pupitre de commande placé à l'abri de l'irradiation. Le dispositif décrit permet de contrôler la surface extérieure d'une cuve sous pression de réacteur du fond jusqu'au niveau des tubulures d'arrivée de fluide de refroidissement. Le montage de bras convenables de manipulateurs permet d'étendre le contrôle åusquà la bride 32 de la cuve. Il va de soi que le dispositif décrit et représenté peut subir diverses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'exécution de contrôles et d'examens de routine des surfaces extérieures de cuves sous pression de réacteurs nucléaires à l'aide de têtes de contrôle par ultra-sons et, le cas échéant ou en variante,de caméras de télévision, caractérisé en ce qu'un raccord pouvant être équipé de différents dispositifs de contrôle est disposé à l'extrémité de la tige d'au moins un vérin articulé sur une couronne rotative qu'une transmission par câbles peut aussi déplacerverticalement avec un anneau de support, des appareils d'affichage assurant la surveillance de la position de chaque dispositif de contrôle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne rotative rèpose sur l'anneau de support par des billes et cet anneau est solidarisé avec les éléments d'appui de la transmission par câbles. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une commande est destinée à animer la couronne rotative d'un mouvement circulaire 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins trois transmissions assurent les mouvements verticaux de l'anneau de support au moyen de câbles se déplaçant en synchronisme,des parties de câble qui constituent des éléments tendeurs empêchant les mouvements d'oscillations de l'anneau de support. 50Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que, lorsque le câble monte, un moteur en commande le tambour et un embrayage à friction règle le déroulement du tambour lorsque le câble descend. F. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un appareil de repérage couplé au vérin, un appareil d'affichage des coordonnées angulaires de la commande de rotation et un appareil de mesure de la course du câble constituent les appareils d'affichage permettant la détection de la position de chape dispositif de contrôle. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des convertisseurs convenables des signaux des appareils d'affichage permettent d'identifier immédiatement au pupitre de commande et éventuellement d'enregistrer sur des diagrammes les emplacements de la cuve du réacteur qui sont en cours de contrôle ou glai doivent être contrôlés. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bras de manipulateur est monté entre le vérin et la couronne rotative. 9. Procédé d'exécution de contrôles et d'examens de routine des surfaces extérieures de cuves sous pression de réacteurs nucléaire au moyen de têtes de contrôle par ultra-sons et, le cas échéant ou en variante, de caméras'de télévision et à l'aide d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la transmission par câble et ses éléments d'appui, l'anneau de support et la couronne rotative demeurent ins-tallés pendant que le réacteur est en service et seuls se montent pour le contrôle et se démontent après le contrôle les dispositifs de mesure et de contrôle qui sont sensibles à la chaleur et à l'irradiation.