Brevet FR2344015A1 — publié le 19771007

La présente invention se rapporte à un dispositif destiné aux contrôles ou examens par ultrasons des tuyauteries, notamment des conduites de fluide réfrigérant principal des réacteurs nucléaires, et comportant un cadre annulaire qui peut être centré sur le pourtour extérieur de la tuyauterie, une piste de guidage pour parcours circulaire prévue sur le cadre annulaire, un chariot de transport pouvant se déplacer dans le sens périphérique le long de la piste de guidage, et au moins un dispositif palpeur à ultrasons, monté sur le chariot de transport et pouvant autre déplacé avec celui-ci, dispositif palpeur qui peut aussi être réglé dans le sens de l'axe pour différentes pistes pour parcours circulaires. les instructions relatives à la mise en service et à l'exploitation des centrales nucléaires prescrivent un con tr81e périodique de l'intégrité des composants du circuit de refroidissement du réacteur et notamment de la cuve du réacteur avec ses tubulures ou piètements et les conduites de fluide réfrigérant principal. L'examen par ultrasons convient particulièrement bien à cet effet, à titre de procédé de con trôle non destructif. Pour cet examen, les tuyauteries sont parcourues par le palpeur le long de pistes de contrssle bien définies, la zone de la soudure présentant un intérêt particulier.Après qutune piste périphérique ait été parcourue par le palpeur, on modifie le réglage du système de contrôle, de 10 mm par exemple, dans le sens de l'axe, et l'on parcourt la piste de contrôle suivante, de manière à obtenir, par exemple, un réseau ou quadrillage de contrôle en forme de mFandres, qui doit être reproductible de façon parfaitement nette et sans ambiguité, sur la base du programme de centrale défini, afin que l'on puisse, lors d'un nouveau contr8le, déceler d'éven- tuelles modifications du matériau par rapport aux résultats de mesures du contrôle précédent.Dans le cas des conduites de fluide régrigerant principal il peut alors s'agir de celles des réacteurs à eau bouillante ou des conduites du circuit primaire des réacteurs à eau pressurisée - il doit notamment être possible de mettre en oeuvre le procédé de contrôle en utilisant un système de commande à distance, car ces conduites sont contaminées après le déhut de l'exploitation du réacteur. Pour que les opérateurs n'aient à passer dans la zone ainsi contaminée qu'un temps très bref, les instructions de protection pour le montage du dispositif de con tr8le étant observées, il est souhaitable que de tels dispositifs de contrôle puissent être montés de façon stre et rapide. La présente invention a pour objet de réaliser le dispositif destiné aux examens par ultrasons et du type défini plus en détail au début du présent brevet de telle manière que ledit dispositif puisse être monté et démonté avec peu de manipulations et que ce montage permette de fixer le dispositif de façon parfaitement nette et stre dans une position bien centrée-0 La présente invention permet de résoudre le problème posé dans le cas dudit dispositif par le fait que le cadre annulaire présente au moins une section d'arc ou un tronçon de cercle s'ouvrant par pivotement à la manière d'une charnière, d'une longueur périphérique telle que le cadre annulaire ouvert puisse titre monté sur la tuyauterie, transversalement par rapport à celle-ci, et que la section d'arc ou le tronçon de cercle comporte des moyens permettant de réaliser un accouplement rigide avec le reste du cadre annulaire , lorsqu'elle ou il estrans sa position fermée0 les avantages que permet d'obtenir la présente invention résident en particulier dans le fait que quelques manipulations suffisent pour monter, coupler et centrer le dispositif, et l'on a constaté qu'il est avantageux d'intégrer aussi la piste de guidage dans le processus d'ouverture et de couplage, Un mode de réalisation préférentiel de la présente invention consiste par conséquent en ce que l'on dispose, sur le pourtour extérieur du cadre annulaire, une piste de guidage réalisée sous forme de crémaillère annulaire, et qu'on la divise selon les points jonction et d'articulation des sections d'arc ou tronçons de cercle de telle manière qu'en position accouplée on obtienne une piste de guidage fermée constituée par la crémaillère, Un développement de la présente invention prévoit que deux sections d'arc ou tronçons de cercle, qui peuvent pivoter en position ouverte et en position fermée à la manière de pinces ou de tenailles, soient muni(e)s chacun ou chacune d'uneart;;i- cukNion de pivotement ou charnière , les extrémités libres des sections d'arc ou tronçons de cercle, qui se oignent S'une l'autre en position fermée, engrenant l'une dans l'autre et pouvant entre verrouillées ensemble à l'aide d'une gou pileiraversant la zone d'engrenage. les moyens assurant un accouplement rigide comprennent donc, dans ce cas, les deux articulations depitotement ou charnières la zone d'engrenage, I1 est recommandé à cet effet que les sections d'arc ou tron çons de cercle soient m7nn(e)s, dans leur zone d'articulation, de butées permettant de les fixer parfaitement, dans la position fermée, l'une ou l'un par rapport à l'autre et par rapport au reste du cadre annulaire. Selon une caractéristique supplémentaire de la présente invention, le cadre annulaire est muni de pièces d'écartement réglables dans le sens radial et placées en au moins trois points régulièrement répartis sur son pourtour. Selon une autre caractéristique de la présente invention, les pièces d'écartement sont réalisées sous forme de boulons de tension de dégagement, dont chacun est logé dans une douille ou boute du cadre annulaire et présente un poinçon de dégagement intérieur ainsi qu'un volant extérieur. Selon une caractéristique supplémentaire de la présente invention les sections d'arc ou tronçons de cercle ont la m8me longueur périphérique. Selon une autre caractéristique de la présente invention, chacune des sections d'arc ou chacun des tronçons de cercle couvre environ 1/5 à 1/4 du pourtour du cadre annulaire, compte tenu d'un écart radial entre le cadre annu- laire et la tuyauterie correspondant à environ une fois la hauteur du cadre annulaire. Un exemple de réalisation d'un dispositif selon la présente invention est expliqué ci-après à l'aide du dessin annexé. la figure 1 est une représdntation-schématique simplifiée, en élévation, partiellement en coupe, d'un dispositif destiné aux examens par ultrasons, selon la présente invention, lequel est monté sur une conduite de fluide ré frigérant principal et mis en position de contre 2 la figure 2 représente une coupe transversale le long de la ligne II-II de la figure 1. le dispositif 1, représenté sur les figures, sert aux examens par ultrasons de tuyauteries 2, c'est-à-dfte en particulier d'une zone 2a de la tuyauterie 2, zone qui présente la soudure circulaire 3 . Il s' agit notamment de la conduite de fluide réfrigérant principal d'un réacteur nucléaire non représenté, qui, après mise en service de ce réacteur, est parcourue par le fluide réfrigérant primaire actif, c'est-à- dire de l'eau légère, en raison de quoi l'accès aux zones de contr8le de la tuyauterie 2 n'est possible que pendant de brèves périodes et avec des v8tements de protection à cause des radiations et de la contamination, Sur son pourtour extérieur, la tuyauterie 2 porte une enveloppe 4 destinée à l'i- solation thermique.Mais il peut aussi s'agir d'une enveloppe de protection contre l'éclatement. Dans la zone de contrôle 5 qui, en raison de la place requise pour le dispositif 1 présente une longueur axiale supérieure à celle de la zone de contr8le proprement dite 2a, cette enveloppe 4 a été enlevée, de sorte que le dispositif I peut être posé directement sur le métal nu de la tuyauterie d'acier 2 . le dispositif 1 comprend un cadre annulaire 6, que l'on peut centrer sur le pourtour extérieur de la tuyauterie 2. ledit dispositif comprend en outre une piste de guidage pour parcours circulaire 7, reliée au cadre annulaire 6, un chariot de transport 8 pouvant se déplacer dans le sens périphérique le long de la piste de guidage 7, et un dispositif palpeur à ultrasons 9, qui peut être déplacé avec le chariot 8 et autre réglé, dans le sens de l'axe, pour différentes pistes pour parcours circulaires ou orbites, lors- qu'il est question dans les lignes suivantes, du chariot de transport ou chariot 8, il faut aussi entendre par cela, en principe, un coulisseau ; l'essentiel est qu'il s'agit d'un corps de transport qui peut entre déplacé, à l'aide d'une commande à distance, sur des pistes pour parcours circulaires ou orbites déterminées, de sorte que les pistes de contrôle esquissées en 10, qui ont, par exemple, la forme de méandres, peuvent titre parcourues de façon bien définie et reproductible par le palpeur à ultrasons 9 Â cet effet, deux tiges de guidage 8a (figure 2) qui sont parallèles à l'axe de la tuyauterie, et une broche ou tige filetée 8a' qui comporte un écrou mobile 8b, sont montées dans le chariot de transport 8, le bras de contre 9a, radialement orienté, qui porte le palpeur à ultrasons 9b du dispositif palpeur à ultrasons 9, étant à son tour relié à l'écrou mobile 8b réalisé sous la forme d'une plaque glissière. A l'intérieur du chariot de transport 8, un moteur d' entraine- ment avec transmission qui présente un arbre 8,1 et une roue dentée 8.2, est schématiquement esquissé en 8c, la roue dentée pouvant rouler dans le sens périphérique en engrenant avec la piste de guidage 7 réalisée sous forme de crémaillère annulaire. le mécanisme d'entrainement 8d commande le réglage dans le sens de l'axe , de la position de la plaque glissière 8b montée sur les tiges de guidage 8a, par l'intermédiaire de la broche ou tige filetée 8e Pour obtenir un guidage précis du chariot de transport 8, on dispose la piste de guidage 7 contre un élément de cadre en cornière 6a comportant une piste annulaire en cornière 6.1, orientée perpendiculairement à l'axe, et une piste annulaire en cornière 6.2, orientée dans le sens périphérique. Sur la piste 6.1 perpendiculaire à 1' axe, le chariot de transport 8 est guidé dans le sens de l'axe à l'aide de galets 8.3 et 8.4 qui reposent de part et d'autre sur cette piste.Dans le sens périphérique ou dans le sens radial, le chariot de transport est guidé, d'une part, par la prise entre la piste de guidage 7 et la roue dentée 8.2, et, d'autre part, par le contre-galet 8.5, qui prend par en-dessous la piste annulaire cylindrique en cornière 6.2. le moteur avec transmission 8c peut notamment constituer une commande électrique ou pneumatique. Une commande électrique s'est avérée par ticulièrement appropriée. les lignes électriques destinées à la commande et au réglage du moteur 8c ne sont pas représentées. Le palpeur à ultrasons comprend au moins un émetteur et un ré ceptenr, la comparaison des signaux d'émission et de réception, quant à l'allure de leurs courbes, permettant, de manière connue en soi, de conclure à d'éventuels défauts des matériaux. le cadre annulaire 6, voir notamment la figure 2, présente, lui, deux sections d'arc ou tronçons de cercle Ila, llb, s'ouvrant par pivotement à la manière de charnières, et dont la longueur périphérique u est telle que le cadre annulaire 6 ouvert (voir la position ouverte, désignée par le repère 11 des sections d'arc ou tronçons de cercle pila, llb) peut titre monté sur la tuyauterie 2, transversalement par rapport a' celle-ci. Chacune des sections d'arc ou chacun des tronçons de cercle lla, lîb comporte des moyens 12, 13 , 14 permet tant de réaliser leur accouplement rigide avec le reste du cadre 11, lorsqu'elles (ou ils) sont en position fermée0 En principe, on pourrait aussi obtenir l'effet décrit avec une seule section d'arc ou un seul tronçon de cercle couvrant la longueur périphérique des deux sections d'arc ou tronçons de cercle lla, llb représentés ; cependant, le mode de réalisation illustré ici, avec ces deux sections dtarc ou tronçons de cercle pila, llb est particulièrement avantageux, car la place requise pour la position ouverte 11' est plus réduite On constate que les deux sections d'arc ou tronçons de cer cle pila, llb peuvent entre ouvert(e)s et fermé(e)s par pivotement à la manière de pinces ou de tenailles et que chacune ou chacun comporte, à cet effet, une articulation de pivotement ou charnière 12, par l'intermédiaire de laquelle elles ou ils sont montes sur le reste du cadre annulaire 11, de façon à pouvoir s'ouvrir en pivotant. les extrémités libres llal, llbl des sections dtarc ou tronçons de cercle lla, llbs qui se trouvent bout à bout, lorsqu'elles sont pivotées en position fermée, engrènent en outre, généralement parlant, l'une dans l'au- tre, et peuvent être verrouillées l'une sur l'autre par une goupille 14.1 traversant la zone d'engrenage 14.Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, la section d'arc ou le tronçon de cercle llb porte une patte 1402 présentant un perchage 1403 destiné à être traversé, ladite patte 14.2 recouvrant, en position fermée, l'extrémité llal de l'autre section d'arc ou tronçon de cercle lIa, de telle manière que le pergage destiné à ttre traversé 14.4 de cette dernière section d'arc vient s'aligner sur le perçage 14.3 de la section d'arc ou du tronçon de cercle llb, et que les deux sections d'arc ou tronçons de cercle peuvent être verrouillé(e)s l'une ou l'un sur l'autre par insertion d'une goupille ou d'un autre organe analogue. Outre les articulations de pivotement ou charnières 12 et la zone d'engrenage 14 déjà mentionnées,les moyens permettant de réaliser un accouplement rigide comprennent des butées portant le repère général 13, dans la zone d'articulation des sections d'arc ou tronçons de cercle pila, llb, butées qui sont disposées et réalisées à la fois sur les sections d'arc ou tronçons de cercle et sur le reste du cadre annulaire 11, de telle manière gue, dans la position fermée par pivotement qui est représentée, elles reposent avec un bon ajustement l'une sur l'autre, en empêchant les sections d'arc ou tron çons de cercle lIa, îlb de pivoter plus loin vers 1' inté- rieur au-delà de la position fermée représentéelî', tout en permettant, d'autre part, également l'ouverture par pivotement selon la position llto En vue de son centrage par rapport à l'axe de tube r, le cadre annulaire 6 comporte des pièces d'écartement 15, réglable s dans le sens radial, en au moins trois points régulièrement répartis sur son pourtour.Dans le cas de 1' exem- ple de réalisation représenté, lesdites pièces d'écartement 15 sont au nombre de quatre, c'est-à-dire une pièce d'écar- tement pour chaque quart de cercle du cadre annulaire Bes pièces d'écartement 15 sont réalisées sous forme de boulons de tension de dégagement dont chacun est logé dans une douille ou boute 15.1 du cadre annulaire 6 et présente un poinçon de dégagement intérieur 15.2 ainsi qu'un volant extérieur 15.3. Ces boulons de tension sont d'abord préréglés avant la pose et rajustés après la pose du cadre annulaire 6, de manière à obtenir que le cadre annulaire 6 soit dans une position bien centrée par rapport à la tuyauterie 2 ou à l'axe du tube r.Comme précédemment mentionné, la piste de guidage 7 est réalisée sous forme de crémaillkre annulai- re, disposée sur le pourtour extérieur du cadre annulaire 6 et divisée, conformément aux points de jonction lla llbl, ainsi qu'aux points de jonctionetdlarticulation 12, 13 des sections d'avec ou tronçons de cercle lla, llb, de façon à obtenir une piste de guidage fermée constitnée par la cte- maillère 7 dans la position accouplée Il" .On évite de cette manière d'avoir à monter ultérieurement des courroies dentées ou channes à dents sur le cadre annulaire0 Comme représenté, les sections d'arc ou tronçons de cercle Ila, llb présentent de préférence la mbme longueur périphérique u , de sorte que la disposition représentée sur la figure 2 est sensiblement symétrique par rapport à l'axe vertical v. les pièces d'écartement 15 permettent de maintenir l'écart radial 16 entre le pourtour intérieur du cadre annulaire 6 et le pourtour extérieur de la tuyauterie 2. Cet écart radial 16 est indispensable pour assurer un réglage précis, et comp- te tenu de la position et de la disposition du chariot de transport avec son dispositif palpeur 9o I1 est aussi recommandé que chacune des sections d'arc ou chacun des tronçons de cercle lla llb couvre à peu près 1/5 à 1/4du pourtour du cadre annulaire, compte tenu dudit écart radial 16 entre le cadre annulaire 6 et la tuyauterie 2, lequel, dans l'exemple de réalisation représente, est égal à environ une fois la hauteur h du cadre annulaire, Ceci permet de monter et également de démonter aisément le cadre annulaire 6. REVEND ICÂT IONS le Dispositif destiné aux examens par ultrasons des tuyauteries, notamment des conduites de fluide réfrigérant principal des réacteurs nucléaires, et comportant un cadre annulaire qui peut être centré sur le pourtour extérieur de la tuyauterie, une piste de guidage pour parcours circulaire prévue sur le cadre annulaire, un chariot de transport pouvant se déplacer dans le sens périphérique le long de la piste de guidage , et au moins un dispositif palpeur à ultrasons, monté sur le chariot de transport et pouvant être déplacé avec celui-ci, dispositif palpeur qui peut aussi être réglé dans le sens de l'axe pour différentes pistes pour parcours circu laires, caractérisé en ce que le cadre annulaire (6) présente au moins une section d'arc ou un tronçon de cercle (lla, llb) s'ouvrant par pivotement à la manière d'une charnière, d'une longueur périphérique (u) telle que le cadre annulaire ouvert puisse autre monté sur la tuyauterie (2) transversalement par rapport à celle-ci, et que la section d'arc ou le tronçon de cercle (lla, llb) comporte des moyens (12, 13,14) permettant de réaliser un accouplement rigide avec le reste du cadre annulaire, lorsqu'elle ou il est dans sa position fermée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux sections d'arc ou tronçons de cercle (lla, llb), qui peuvent pivoter en position ouverte et en position fermée à la manière de pinces ou de tenailles, sont mnni(e)s chacun ou chacune d'une articulation de pivotement ou charnière (12), les extrémités libres (llal, llbl) des sections d'arc ou tronçons de cercle (lla, llb), qui se joignent l'une sur l'autre en position fermée, engrenant l'une dans l'autre et pouvant être verrouillées ensemble à l'aide d'une goupille (14.1) traversant la zone d'entrenage (14). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les sections d'arc ou tronçons de cercle (lla,llb) sont muni(e)s dans leur zone d'articulation1 de butées (13) permettant de les fixer parfaitement , dans la position fermée (11"), l'une ou l'un par rapport à l'autre et par rapport au reste du cadre annullaire (11) 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le cadre annulaire (6) est muni de pièces d'écartement (15) réglables dans le sens radial et placées en au moins trois points régulièrement répartis sur son pourtour. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pièces d'écartement sont réalisées sous forme de boulons de tension de dégagement, dont chacun est logé dans une douille ou botte (15.1) du cadre annulaire (6) et présente un poinçon de dégagement intérieur (15.2) ainsi qu'un volant extérieur (15.3). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une piste de guidage (7) réalisée sous forme de crémaillère annulaire est disposée sur le pourtour extérieur du cadre annulaire (6), et qu'on la divise selon les points6e totion et d'articulation (12, 13,14) des sections d'arc ou tronçons de cercle (lla, llb), de telle manière qu'en position accouplée (11") on obtienne une piste de guidage fermée constituée par la crémaillère. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sections d'aSc ou tronçons de cercle (lla, llb) ont la même longueur périphérique. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 7, caractérisé en ce que chacune des sections d'arc ou chacun des tronçons de cercle (lla, llb) couvre environ 1/5 à 1/4 du pourtour du cadre annulaire, compte tenu d'un écart radial (16) entre le cadre annulaire (6) et la tuyauterie (2) correspondant à environ une fois la hauteur h du cadre annulaire.