Brevet FR2355578A1 — publié le 19780120

La présente invention est relative à un procéda et un dispositif pour enlever des substances polluantes déposées sur la surface d'objets, par exemple pour enlever des poussières et dépôts radioactifs sur les parois intérieures d'une cuve de réacteur nu- cléaire. Lors du nettoyage à l'armet dtune telle cuve, il est nécessai- re de débarrasser la surface des produits radioactifs qui s'y sont acculés sous forme de dépits adhérents, notamment dans les in fractuosités telles que trous de goujons I1 est évident que ces produits ne doivent pas hêtre renvoyés dans l'atmosphère. Pare ils problèmes se posent, à des degrès divers, dans de nombreuses industries, toutes les fois que les matières provenant du nettoyage ne doivent pas être renvoyées dans l'atmosphère, en particulier en raison de leur toxicité. Normalement, de tels nettoyages sont effectués par décapage à la brosse , au racleur ou analogue, le dispositif étant équipé dtun dispositif d'aspiration qui entratne les poussières produites vers un appareillage de filtration. L'efficacité d'un tel dispositif peut difficilement titre totale et > pour obtenir un résultat acceptable, le dispositif d'aspiration doit avoir une puissance, donc un encombrement,qui peuvent se révéler prohibitifs. Dans un procédé selon l'invention un outil de décapage, tel que brosse ou racleur, ou de polissagedétache lesdites substances et les met sous forme de poussières, ces poussières étant ensuite entratnées par un courant gazeux vers un dispositif de filtration où elles sont arrêtées, l'outil de décapage est placé dans une encein- te fermée dont une partie de la paroi est formée par ladite surface, le courant gazeux qui entratne les poussières traverse ladite enceinte, et celle-ci est maintenue, pendant le fonctionnement de l'outil du décapage, à une pression inférieure à la pression atmos sphérique, de telle façon que tout gaz pénétrant dans l'enceinte est dirigé vers le dispositif de filtration. De préférence, on projette un gaz à l'intérieur de l'enceinte sous forme d'un jet orienté vers l'outil de décapage ou de polissage pour diriger les poussières vers le dispositif de filtration. On réalise la combinaison de deux opérations : enlèvement des poussières par un courant gaseux, et maintien sous dépression ou vide partiel de l'enceinte de travail. Une difficulté se présente cependant dès que l'enceinte présente des dimensions relativement importantes et qu'on désire la déplacer, par exemple dans le cas du nettoyage de la cuve intérieu- re d'un réacteur nucléaire; l'enceinte sous dépression constitue une ventouse qui s'appuie fortement contre la surface à traiter si bien que le frottement empêche de la déplacer en glissant le long de la surface. Selon l'invention, on fait appel à la technique du "coussin d'air", c'est-d-dire que pour faciliter le déplacement de l'encein- te le long de la surface, on insuffle du gaz dans ltépaisseur du joint entre la surface et le reste de l1enceinte, afin de s'oppo- ser à la force engendrée par la différence de pression entre l'at mosphère et l'intérieur de ltonceinte. La présente invention sera expliquée plus en détail en s'aidait des figures parmi lesquelles le dispositif qui fait l'objet de la figure 1 est destiné au nettoyage de trous filetés borgnes, placés dans la paroi de la cuve d'un réacteur nucléaire. Il comprend une cloche 1 cyclindrique qui prend appui sur la paroi autour du trou 3 à nettoyer, et est pourvu d'un joint 4 pour assurer l'étanchéité entre ladite paroi et la cloche. L'ensemble est représenté sur la figure comme étant vertical, le trou 3 débouchant vers le haut, et on distinguera dans la suite les extrémités inférieure et supérieure de certaines pièces en se référant à cette position. Il doit cependant etre bien entendu que cette convention est seulement destinée à faciliter l'exposé, et que l'appareil peut fonctionner dans d'autres positions, et éventuellement mOme le haut en bas. A l'intérieur de la cloche pénètre une tige 5, creuse, qui traverse la cloche par un roulement 6 et un joint d'étanchéité 7. La tige 5 porte à sa partie inférieure une pièce 8 qui porte elle- meme les axes de trois brosses 9, dont une seule est représentée, et qui sont disposées pour nettoyer les faces latérales du trou 3, ainsi qu'une partie de sa face terminale. A l'intérieur de la tige 5, est placée une autre tige 10, coaxiale, qui porte à son extrémité inférieure une brosse 11, disposée pour nettoyer le centre de la face terminale du trou 3. La tige 10 peut tourner par rapport à la tige 5 grace à deux paliers 12,13 inférieure situés vers ses deux extrémités. Elle porte, près de son extrémité/ un pignon 14 qui entraîne en rotation les brosses 9 par l'inter- médiaire des pignons 15. A son extrémité supérieure, la tige 10 porte une poulie 16 d'entratnement en rotation. La tige 5 porte également une poulie 17 d'entraînement en rotation, et la pièce 8 porte, extérieure- ment, un filetage 18 si bien que la rotation de la tige 5 entrasse un mouvement axial de celle-ci, ainsi que des brosses. La poulie 17 est entraînée par une courroie 20, une poulie 21 et un moteur 22. Ce dernier est monté sur un support 23 qui est entratié axialement par le mouvement de la tige 5, mais est maintenu par une tige- guide 24, solidaire de la cloche 1, laquelle l'empêche d'entre en train par le mouvement de rotation de la tige. L'espace 25 entre les tiges 5 et 10 constitue une amenée d'air vers les brosses : l'air comprimé y est introduit latéralement par un ajutage 26, qui débouche dans une saignée annulaire 27, isolée de l'extérieur par des joints 28, et reliée à l'espace 25 par une lumière 29 qui traverse la pièce 5. Vers le bas, la pièce 8 est percée de trois conduits obliques 30, dont un seul est représenté, qui soufflent l'air au-dessus et à proximité des brosses 9 en vue de leur nettoyage. Vers le haut,l'espace 25 est fermé par un/ 31. L'espace 32 intérieur à la tige creuse 10 sert à l'évacuation de l'air chargé de poussières; il débouche en bas axialement à ltin- térieur de la brosse centrale 11, et l'extrémité supérieure de la tige 10 est pourvue d'un raccord tournant qui le relie aux dispositifs de filtration et d'aspiration (non représentés). Le fonctionnement du dispositif est le suivant : on amène l'ensemble au-dessus du trou à nettoyer, on le centre, puis on met enmarche le dispositif d'aspiration de façon à appliquer fortement la cloche contre la paroi. On met ensuite en route les dispositifs d'entraînement en rotation de la poulie 16 et d'envoi d'air compri- ES dans l'ajutage 26, ainsi que le moteur 22 pour l'entratnement dans le sens axial. L'appareil qui fait l'objet de la figure 2 est destiné au nettoyage des parois d'une piscine de réacteur nucléaire de grandes di mensions. L'appareil comprend un châssis 101 muni de roues 102 lui permet- tant de se déplacer sur le fond ou sur les parois de la cuve 103. Une cloche 104 Oit portée par un oadre de Soutien 105 monté à pivot sur le châssis de façon à pouvoir prendre une position verticale, où la cloche est appliquée contre une paroi, comme représentée sur la figure, ou bien une position horizontale, où la cloche est appliquée contre le fond. A l'intérieur de la cloche 4 sont disposés un racleur 106, une brosse 107, un outil de polissage 108, des ajutages 109,dont un seul est représenté, de façon à envoyer de l'air comprimé sur les différents outils, de façon à mettre les poussières en suspension. Celles-ci sont ensuites envoyées par une canalisation 110 vers les installations de filtration 121 et d'aspiration 122. Un déflecteur 111 protège l'outil de polissage 108 contre les poussières soule- vées par la brosse 107 et le racleur 106. Le cadre de soutien 105 comprend une vis sans fin actionnée par un moteur 112 qui permet de déplacer la cloche 105 par rapport au chassies 101. Entant donné les grandes dimensions de la cloche, par exesple 1,5 m, son déplacement n'est possible que grtce aux dispositifs à coussin d'air dont sont équipées ses parois, et dont une coupe sché- matique agrandie est donnée à la figure 2a : la paroi 113 est élar- gie au voisinage de son extrémité, elle est pourvue de "jupes" en matériau souple et élastique sur ses deux bords, et d'une fente 115 d'admission d 'air comprimé , reliée par un conduit longitudinal 116 a une amenée d'air comprimé 117. Le dispositif à coussin d'air et les ajutages 109 sont reliés à une source d'air comprimé commune 118, pourvue de vannes llg, 120 permettant de doser les débits envoyés vers l'un ou l'autre. La somme de ces débits, ramenée à des conditions normales, est au moins égale au débit aspiré par l'installation d'aspiration 122, car rme partie de l'air s'échappe vers l'extérieur de la cloche par le sont prévus coussin d'air, aussi des moyens de contre 123 de la pression sout prevu à l'intérieur de la cloche 104. Si cette pression augmente et tend à se rapprocher de la pression atmosphérique, on peut soit augmenter la puissance fournie par l'installation d'aspiration 122 à travers l'installation de filtration, soit diminuer la proportion du débit d'air comprimé qui est envoyée dans les ajutages 109. RE\tENDIcATIONS 1. Procédé pour soumettre une surface à un traitement qui en détache des particules et les met sous sorme de poussières, ltou- til de traitement, tel que brosse,racleur ou moyen de polissage, étant placé dans une enceinte fermée dont une partie d'une paroi est formée par ladite surface, la dite enceinte étant reliée à un dispositif d'aspiration pour éviter que les poussières ne sortent de l'endente vers l'atmosphère, et un gaz sous pression étant par ailleurs injecté au voisinage de l'outil pour faciliter le déplace. ment des poussières, caractérisé en ce que la forme de l'enceinte et les débits d'aspiration et dlinJection sont calculés pour que la totalité des poussières soit entrainée par un courant gazeux hors de 1'enceinte vers le dispositif d'aspiration au cours de la marche de l'outil, et que toute l'enceinte soit maintenue en dépression si bien qu'aucune particule détachée de la surface traitée ne puisse ni S'échapper dans l'atmosphère ni rester sur la surface 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz injecté au voisinage de l'outil est projeté sous forme d'un jet orienté vers ledit outil pour diriger les poussières produites par 11 outil vers le dispositif de filtration. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caract;ri- sé en ce que pour faciliter le déplacement de l'enceinte. le long de la surface, on insuffle du gaz dans l'épaisseur du joint entre la surface et le reste de l'enceinte, afin de s'opposer à la force engendrée par la différence de pression entre l'atmosphère et 1'4n- térieur de l'enceinte 4.Dispositf pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 3, et comprenant un outil de décapage ou de polissage disposé à l'intérieur d'une cloche destinée à titre appliquée sur la surface de l'objet à traiter, ainsi que des moyens pour aspirer l'air chargé de poussières en suspension se trouvant dans la cloche et itenvoyer sur des moyens de filtration, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un ajustage dont au moins l'extémité est disposée à 11 intérieur de la cloche, et qui est disposé pour insuffler un gaz sous pression en direction dudit outil et à faciliter la mise en suspension des poussières. 5. Dispositif selon la revendication 4, et destine au nettoyage de trous sensiblement. borgnes, débouchant dans une paroi, caractérisé en ce qu'il comprend des outils rotatifs tels que des brosses, qui sont entraînés en rotation et en translation par au moins un arbre creux traversant la paroi de la cloche, ledit arbre creux servant également de conduit pour l'amenée et/ou la sortie du gaz. 6. Dispositif selon la revendication 4 et destiné au nettoyage de grandes surfaces à faible courbure, caractérisé en ce@qu la paroi de la cloche presente dans son épaisseur une fente reliée à une source de gaz comprimé et destiné à créer un coussin d'air en tre la paroi de la cloche et la sulIface à traiter, afin de facili- ter le déplacement de ladite cloche.