Brevet FR2426965A1 — publié le 19791221

L'invention a trait à une installation de contrôle pour joints de raccord de tuyaux à une cuve de réacteur, installation déplaçable parallèlement à l'axe de la cuve au moyen d'un rail vertical et guidée en direction horizontale au moyen d'un second rail. Le but de l'invention est de garantir la sécurité d'exploitation du réacteur, grâce à un contrôle fiable et sans lacune des joints de soudure entre les raccords et les tuyaux. On connaît des installations de contrôle pour cuves de réacteurs nucléaires, appelés aussi manipulateurs, qui permst- tent la vérification des joints de soudure des raccords. Dans une installation de ce genre, à une distance donnée de la paroi d'une cuve de réacteurs, est prévu un rail de guidage, placé verticalement et parallèlement à l'axe de la cuve, sur lequel un chariot, déplaçable au moyen de câbles, effectue un mouvement vertical, alors qu'un rail mobile en direction horizontale est logé dans ce chariot, un appareil de contrôle étant disposé à l'extremité de ce rail. Le rail coulissant sur le chariot en direction horizontale et entraîné par un moteur, a une forme courbe et s'adapte de façon concentrique à la paroi de la cuve. La combinaison du mouvement vertical du chariot et du mouvement horizontal du rail et de l'orientation effectuée simultanément de l'appareil de contrôle sur l'axe du raccord, permet un déplacement le long des joints de soudure du raccord. Avec une installation de contrôle de ce genre, on peut bien vérifier correctement les joints soudés raccord-paroi de cuve, mais pas les joints raccord-tuyau, étant donné que dans ce cas, l'angle de l'appareil de contrôle par rapport à l'axe du raccord varie lors du cheminement le long du joint (DE-OS 2434 467). Par rapport à cet état de la technique, l'invention a pour but de proposer une installation de contrôle dans laquelle, grâce à la combinaison d'un mouvement vertical avec un mouvement horizontal, un cheminement le long du joint de soudure raccord-tuyau est possible par des moyens mécaniques simples, sans modification de la position angulaire de l'installation de contrôle par rapport à l'axe du tuyau. Selon l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que l'installation de contrôle comporte un mécanisme à bielles parallèles, articulé à une extrémité sur un chariot de contrôle, alors qu'à l'autre extremité se trouve un porte-appareil de contrôle sur lequel sont montés plusieurs palpeurs, le porte appareil pouvant cotre déplacé parallèlement à une première direction (Xi), perpendiculaire à la direction W de l'axe du tuyau, et pouvant tourner autour de l'axe du tuyau au moyen de mécanismes d'entraînement propres, que le chariot peut etre déplacé en direction horizontale au moyen d'un servo-moteur et d'un dispositif de transmission de force le long d'un rail de guidage rectiligne, et que le mécanisme à bielles parallèles est constitué par un bras de guidage et un bras porteur, le bras porteur étant connecté de façon solidaire en rotation à un levier à came au moyen d'un arbre logé dans le chariot, et que ce levier à came, au moyen d'un galet disposé à son extremité, est guidé le long d'au moins une courbe directrice solidaire du rail de guidage rectiliane, Une installation de contrôle du type ci-dessus a l'avantage qu'avec un dispositif mécanique simple et pour cette raison, aussi très sur et bon marché, un joint de soudure raccordtuyau peut etre parcouru, sans modification de l'angle entre l'axe de l'installation de mesure ou de ses palpeurs, et l'axe du tuyau. En utilisant des palpeurs à ultra-sons comme appareils de mesure ou de contrôle, ceci est une condition sine qua non pour obtenir des résultats de contrôle sûrs et reproductibles. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique représentant le parcours d'un joint de soudure entre un raccord et un tuyau, par une installation de contrôle, vu en direction de l'axe du tuyau; la figure 2 est une vue du dessus d'un joint de soudure entre un raccord et un tuyau, avec une installation de contrôle; la figure 3a) représente les traces de passage du palpeur sur le joint en direction de la circonférence; la figure 3b) représente les traces de passage du palpeur sur le joint, transversalement par rapport à la direction de la circonférence; la fiaure 4 représente la divergence de l'axe du palpeur par rapport à l'axe du tuyau; la figure 5 représente le guidage de l'installation de contrôle selon l'invention, parallèlement à l'axe du tuyau; la figure 6 est une vue de côté de l'installation de contrôle; et, la figure 7 est une vue de dessus de l'installation de contrôle de la figure 6. Les figures 1 et 2 représentent la façon dont un palpeur la contourne le joint 2 entre un raccord et un tuyau, vu en direction de l'axe du tuyau sur la figure 1 et du dessus sur la figure 2. Le cheminement le long du joint est rendu possible par la combinaison d'un mouvement X*, et d'un mouvement Y, où le mouvement xt est la superposition du mouvement du chariot de contrôle 4 en direction x et d'un mouvement d'oscillation du bras porteur 7 (fig. 5), lequel est solidaire en rotation du levier à came 6. Le mouvement Y est le déplacement vertical parallèle à l'axe de la cuve du réacteur. L'alignement du palpeur la par rapport à l'axe du tuyau est effectué grâce à un servo-moteur, qui commande une rotation constante autour de l'axe W parallèle à l'axe du tuyau. La figure 2 est une vue de dessus du joint 2 entre le raccord et le tuyau montrant la direction de mouvement z du palpeur la, l'axe z, autour duquel le porte-appareil 1 est commandé, devant rester parallèle à l'axe W du tuyau pendant le mouvement en direction X. Sur la figure 3a, le joint 2 est parcouru par l'appareil en suivant des méandres parallèles à la direction de la circonférence : après chaque parcours de la moitié de la circonférence, l'appareil de contrôle est décalé d'une certaine distance en direction W dans le sens de l'axe de tuyau, grâce à un entraînement approprié. La figure 3b représente des méandres parallèles à l'axe du tuyau : après une course déterminée en direction W, un décalage de l'installation de contrôle se produit en direction de la circonférence. Les formes des méandres, représentées sur les figu- res 3a et 3b, sont adaptées à la position du défaut à rechercher. Pendant le parcours du joint 2, le palpeur la, monté à cardans sur le porte-appareil de contrôle, est toujours dirigé vers l'axe du tuyau, ce qui est réalisé par une rotation autour de l'axe z. Sur la figure 4, on a fait apparaître l'écart angulaire entre l'axe z du palpeur et l'axe du tuyau, comme c'est le cas dans l'état actuel de la technique pour le guidage d'une installation de contrôle le long de rails de guidage disposés de façon concentrique à la paroi de la cuve. Pour obtenir des valeurs de mesure sûres et reproductibles, il est indispensable que l'axe z soit cruidé parallèlement à l'axe du tuyau. L'installation selon l'invention, qui sert à guider l'axe z parallèlement à l'axe du tuyau, alors qu'en meme temps s'effectue une coordination des mouvements dans les directions x et y pour le parcours du joint 2 entre le raccord et le tuyau, comme on peut également le voir sur la figure 1, est représentée schématiquement sur la figure 5. L'ensemble de l'installation de contrôle est déplacé en direction x le long d'un rail de gui- dage 3 rectiligne. Le rail de guidage en direction verticale Y n'est pas représenté et peut être réalisé en fonction de l'état de la technique, de façon quelconque.Pour obtenir le guidage de l'installation de contrôle parallèlement à l'axe du tuyau; un mécanisme à bielles parallèles 5 est articulé sur un chariot de contrôle 4, lequel mécanisme, de son côté, est solidaire en rotation d'un levier à came 6 connecté au bras porteur 7 du mécanisme, le levier à came 6 étant quidé au moyen d'un galet 8 le long d'une courbe directrice 9. Cette courbe directrice 9 est nécessaire, pour que l'axe z de l'installation de contrôle soit non seulement parallèle à la direction w de l'axe du tuyau, mais aussi pour que les articulations aux extrêmités de l'axe z sedéplacent sur une droite à angle droit par rapport à ltaxe du tuyau.Le levier 10 du mécanisme à bielles paralllèles 5 est toujours solidaire du chariot de contrôle 4. Les figures 6 et 7 représentent une forme de réalisation du dispositif de contrôle. Le chariot de contrôle 4 est déplaçable le long d'un rail de guidage rectiligne 3, constitué par une poutre profilée. Lr entraînement du chariot de contrôle 4 est assuré par un servo-moteur 11 avec un démultiplicateur du type Harmonic Drive. La transmission des forces d'entraînement du moteur 11, par un pionon et une crémaillère solidaire du rail de guidage 3, n'est pas représentée plus en détail. Le mécanisme à bielles parallèles 5, formé par un bras porteur 7 et un bras de guidage 12, est articulé sur le chariot de contrôle 4.Le mécanisme à bielles parallèles 5 est muni, à son extrémité opposée au chariot4, d'un porte-appareil 1, pivotant autour de l'axe Z, et auquel un palpeur la est suspendu par cardant ainsi que d'un servo-moteur et du organe de guidage 20, grâce auxquels le porte-appareil I est déplaçable en direction w. Pour commander le mécanisme à bielles parallèles 5, le bras porteur 7 est solidaire en rotation, au moyen d'un arbre 13, d'un levier à came 6, guidé par un galet 8 sur la courbe directrice 9, la liaison solidaire en rotation étant réalisée par un prolong-ement cannelé 14 de l'arbre 13.Le levier à came 6, monté de façon à pouvoir coulisser axialement sur l'axe cannelé 14, peut être guidé avec blocage dans chacune de ses positions, sur au moins deux segments de la courbe directrice 9, grâce à un vérin pneumatique 15 et à une fourchette de commande 16. La courbe directrice 9 est fixée au rail de guidage rectiligne 3. La raison pour laquelle elle comporte deux segments différents est qu'on veut pouvoir compenser les différences d'écart entre les joints des différentes tubulures, qui s'écartent du chemin de déplacement du porte-appareil 1. Pour éliminer le jeu de l'axe cannelé 14, le bras porteur 7 est maintenu appuyé contre le chariot de contrôle 4 au moyen d'un ressort de torsion 17.La force du ressort de torsion 17 se transmet par le bras porteur 7 et l'arbre 13 ainsi que par l'axe cannelé 14, au levier à came 6 et par le galet 8 à la courbe directrice 9. Comme le changement de courbe directrice du levier à came 6 se passerait défavorablement en présence de la force du ressort de torsion 17, il est prévu pour le chariot de contrôle 4, une position spéciale de commutation le long du rail de guidage 3. Si un décalage du levier à came 6 doit être effectué, d'un segment à un autre de la courbe de commande 9, le chariot de contrôle est d'abord déplacé sur le rail de guidage 3, jusqu a ce qu'une poulie de guidage 18, montée sur l'extrêmité en saillie d'un prolongement du bras porteur du côté opposé au porte-appareil vienne en contact avec une came de commande 19 solidaire du rail de guidage 3, et ainsi provoque un dégagement du levier à came 6 par le bras porteur 7 et l'arbre 13. Quand le levier 6 est déga-é, le changement de position a lieu, grâce au vérin pneumatique 15 et à la fourchette 16. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Installation de contrôle pour joints de raccord de tuyaux à une cuve de réacteur, déplaçable parallèlement à l'axe de la cuve au moyen d'un rail vertical et guidée en direction horizontale au moyen d'un second rail, caractérisée par le fait qu'elle comporte un mécanisme à bielles parallèles, articulé à une extrémité sur un chariot de contrôle, alors qu'à l'autre extrêmité se trouve un porte-appareil de contrôle sur lequel sont montés plusieurs palpeurs, le porte-appareil pouvant etre déplacé parallèlement à une première direction- (X*), perpendiculaire à la direction w de l'axe du tuyau, et pouvant tourner autour de l'axe du tuyau au moyen de mécanismes d'entraînement propres, que le chariot peut être déplacé en direction horizontale au moyen d'un servo-moteur et d'un dispositif de transmission de force le long d'un rail de guidage rectiligne, et que le mécanisme à bielles parallèles est constitué par un bras de guidage et un bras porteur, le bras porteur étant connecté de façon solidaire en rotation à un levier à came au moyen d'un arbre logé dans le chariot et que ce levier à came, au moyen d'un galet disposé à son extrémité, est guidé le long d'au moins une courbe directrice solidaire du rail de guidage rectiligne. 2) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la courbe directrice 9, commandant le levier à came 6 par le galet 8 comporte au moins deux parties. 3) Installation de contrôle selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que la liaison de rotation de l'arbre 13 au levier à came 6 est réalisée par un profil à cannelures multiples 14 sur une partie de l'arbre 13 et que pour le déplacement du levier à came 6 le long de la partie cannelée 14 de l'arbre 13 est prévu un vérin pneumatique 15, ralié au chariot de contrôle 4. 4) Installation de contrôle selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de transmission de force ast constitué par un pignon et une crémaillère, le pignon se trouvant sur l'arbre du servo-moteur 11, alors que la crémail lère est solidaire du rail de guidage rectiligne 3. 5) Installation de contrôle selon une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le levier à came 6 est relié l'arbre 13 de façon solidaire en rotation, mais peut coulisser axialement, et est maintenu appliqué de façon élastique contre le chariot de contrôle 4 au moyen de cet arbre 13 et d'un ressort de torsion 17, coaxial à cet arbre. 6) Installation de contrôle selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le bras porteur 7 est relié galet ment de façon solidaire en rotation au levier à came 6 par l'intermédiaire de l'arbre 13, et comporte un prolongement à son extremité opposée au porte-appareil et que l'extrêmité de ce prolongement est muni d'un aalet de guidage 18 qui, à partir d'un po5i- tion prédéterminée du chariot de contrôle 4, vient en contact avec une came de commande 19, solidaire du rail da guidage rectiligne 3.