Brevet FR2455694A1 — publié le 19801128

La présente invention a essentiellement pour objet un support de tourillon formant palier destiné en particulier à supporter une cuve de réacteur nucléaire dans une structure métallique. Ltinvention vise en outre une chaudière nucléaire équipée de supports conformes à l'invention. Le supportage d'un réacteur nucléaire dans une structure métallique doit être capable de résister aux sollicitations extérieures résultant par exemple d'accélérations ou de chocs divers dans toutes les directions et risquant de provoquer des ruptures. Plus précisément, la cuve du réacteur agencée dans la structure doit être rigoureusement fixe tant dans le plan longitudinal que dans le plan transversal, et ce mEme en cas de dilatations occasionnelles de la cuve du réacteur ou mme d'autres éléments de la chaudière. A cet effet, dans la demande de brevet français No. 78.20405, déposée le 23 Juin 1978 au nom de la demanderesse, il a été proposé un dispositif rigide de supportage d'un ensemble d'appareils en liaison permanente comprenant notamment une cuve de réacteur nucléaire ainsi que des générateurs de vapeur, lequel dispositif utilise, d'une manière générale, des supports de tourillon formant paliers et susceptibles de satisfaire les exigences mentionnées précédemment. La présente invention a notamment pour objet un support de tourillon très élaboré formant palier et constituant un perfectionnement notable par rapport aux solutions proposées dans la demande de brevet citée plus haut et appartenant à la demanderesse. Dlune manière générale, l'invention a pour objet un support de tourillon formant palier destiné à supporter un élément lourd dans une structure, par exemple une cuve de réacteur nucléaire dans une structure métallique, caractérisé en ce que ledit tourillon, fixé, par exemple soudé, sur ledit élément est monté à glissement dans un palier à rotule ajusté dans ladite structure à l'aide de moyens de centrage amovibles. Ces moyens de centrage sont constitués, selon l'invention, par un jeu de clavettes insérées entre la périphérie externe du palier à rotule et ladite structure. On comprend donc que l'insertion successive des clavettes permettra un centrage commode et excellent du tourillon après qu'il ait été positionné dans la structure. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tourillon précité ainsi que l'orifice du palier dans lequel il s'ajuste présentent, en section transversale, la forme d'un polygone comportant deux paires de côtés parallèles opposés respectivement horizontaux et verticaux, chaque paire de côtés admettant une médiatrice commune. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le tourillon précité présente en section transversale la forme d'un polygone tel que par exemple un octogone dont seulement les côtés intermédiaires entre les paires de côtés horizontaux et verticaux prennent appui sur les côtés correspondants de l'orifice polygonal du palier à rotule. Ainsi, grâce à ce mode de portage un ctté sur deux du tourillon, on obtiendra une maitrise parfaite des dilatations verticales, comme on l'expliquera plus loin. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, une creusure ou analogue est usinée sur les côtés horizontaux et verticaux précités de l'orifice du palier à rotule de façon à ménager autant d'espaces libres après montage du tourillon dans ledit orifice. Ainsi, le tourillon prendra exclusivement appui sur les côtés intermédiaires de l'octogone constituant l'orifice du palier à rotule. Suivant une autre caractéristique de l'invention, un cadre formant entretoise est prévu pour bloquer axialement les clavettes de centrage du tourillon dans la structure. Plus précisément, ce cadre est verrouillé dans un logement prévu dans ladite structure au moyen de brides ou analogues. Selon encore une autre caractéristique, le logement précité comporte sur sa périphérie interne des évidements en forme de créneaux recevant les clavettes. L'invention vise également une chaudière nucléaire utilisant une pluralité de supports répondant aux caractéristiques susmentionnées, en vue notamment de supporter la cuve du réacteur nucléaire dans une structure métallique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessns annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels - la figure I illustre très partiellement une chaudière nucléaire suivant une coupe passant par l'axe d'un tourillon - la figure 2 est une vue en coupe partielle passant par le plan médian d'une clavette de centrage - la figure 3 est une vue de cOté dont la partie gauche 3A est une vue selon la ligne IIIa de la figure 1, et dont la partie droite 3B est une coupe selon la ligne IIIB IIIB de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue en coupe dont la partie supérieure gauche 4A est une coupe selon la ligne IVA-IVA de la figure 1, dont la partie inférieure gauche 4B est une coupe selon la ligne IVB-IVB de la figure 1, et dont la partie droite 4C est une coupe selon la ligne IVC-IVC de la figure 1. Selon un exemple de réalisation, et en se reportant aux dessins annexés, un support formant palier conforme à l'invention est en particulier destiné à supporter une cuve de réacteur nucléaire 1 dans une structure métallique appropHie2, et telle que décrite dans la demande de brevet citée plus haut. Un tourillon 3 est fixé en 4, par exemple soudé, sur la paroi de la cuve 1, comme on le voit bien sur les figures 1 et 2. Ce tourillon est de préférence intérieurement creux de façon à permettre le contrôle de la soudure 4 ainsi que-le passage de tuyauteries diverses de sécurité. Sur ce tourillon 3, est emmanché un palier 5 à rotule 6 qui est ajusté dans la structure métallique 2 à l'aide de clavettes amovibles de centrage 7. Plus précisément, le palier à rotule 5, 6 supportant le tourillon 3 est monté dans une partie 2a de la structure 2, laquelle partie 2a forme un logement 8. La partie 2a de la structure 2 est ainsi usinée qu'elle comporte à sa périphé- rie interoedes évidements 2b bien visibles sur la partie 4C de la figure 4 et dans lesquels sont insérées et maintenues les clavettes de centrage 7. En d'autres termes, la partie 2a de la structure métallique 2 forme en quelque sorte une succession de créneaux 2b dans lesquels sont enfilées les clavettes 7. Ces dernières sont verrouillées dans le logement 8 avec l'ensemble palier 5-tourillon 6 à l'aide d'un cadre 9 formant entretoise logé dans ltespace 8. Comme on le voit bien sur les figures, le cadre 9 est immobilisé à l'aide de brides ou analogues 10 vissées sur la structure 2. On dira seulement du cadre 9 qu'il est constitué de deux parties 9a réunies par des poutres creuses 11. Conformément à l'invention, le tourillon 3 ainsi que l'orifice 12 du palier à rotule 6 présentent en section transversale la forme d'un polygone qui, suivant un mode de réalisation préféré, est un octogone, comme on le voit bien sur les figures 3 et 4. Plus précisément, et selon une caractéristique essentielle de l'invention, le tourillon 3 prend appui dans l'orifice 12 du palier à rotule 6 seulement par les côtés intermédiaires 13 entre les paires de côtés horizontaux et verticaux 14 de l'octogone. A cet effet, une creusure ou analogue 15 est usinée dans les côtés horizontaux et verticaux de l'orifice 12 du palier à rotule 6, de façon à constituer autant d'espaces libres après montage du tourillon 3 dans ledit orifice. C'est dire que le tourillon ne prendra appui que par ses côtés 13 dans l'orifice du palier à rotule 5,6. Comme on le voit bien sur les figures 3 et 4, chaque paire de côtés horizontaux et verticaux 14 admet une médiatrice commune. Et on a montré en 16 et 17 les deux médiatrices qui se coupent évidemment à angle droit et qui correspondraient aux diagonales d'un carre si l'on prolongeait les côtés intermédiaires 13 de l'octogone. Ainsi, grâce au portage du tourillon 3 sur seulement quatre faces de l'orifice 12 du palier à rotule, on obtiendra, dans un plan horizontal et vertical, une absorption idéale des efforts dfls à des chocs ou à des dilatations dans un plan ou dans l'autre, et ce en étant certain de maintenir toujours rigoureusement fixe la position de la cuve du réacteur 1 dans sa structure métallique 2 On a montré en 18 sur la figure 4 des trous prévus sur les clavettes 7 pour recevoir éventuellement des vis d'extraction desdites clavettes, ces vis agissant à la manière d'un arrache-moyeu. Le montage du support formant palier qui vient d'être décrit se déduit immédiatement de la description qui précède. On enfile le palier 5 à rotule 6 à 1' extrémité du tourillon 3, et on le positionne dans le logement 8 où il prend appui. Puis on le centre dans le logement 8 à l'aide des clavettes 7 que l'on insère successivement dans les évidements 2b, lesquelles clavettes sont par la suite maintenues et verrouillées à l'aide du cadre 9. On- a donc réalisé suivant l'invention un système de supportage par tourillon et palier qui est extrêmement simple et très efficace pour supporter des charges très lourdes, telles qu'une cuve de réacteur nucléaire, et pour absorber notamment les dilatations verticales et les chocs longitudinaux et/ou transversaux qui, autrement, risqueraient d'occasionner des ruptures tant en ce qui concerne la cuve ou d'autres composants, que la structure métallique supportant cette cuve et ces composants. Bien entendu, l'invention ncest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. On a représenté sur les dessins, dans un but de clarté, un seul support de tourillon. Mais il va de soi que le nombre de tourillons sur la cuve du réacteur ainsi que leurs dimensions peuvent être quelconques sans sortir du cadre de l'invention. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent REVENDICATIONS 1. Support de tourillon formant palier destiné à supporter un élément lourd dans une structure, par exemple une cuve de réacteur nucléaire dans une structure métallique, caractérisé en ce que ledit tourillon, soudé sur ledit élément, est monté à glissement dans un palier à rotule ajusté dans ladMe structure à l'aide de moyens de centrage amovibles. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de centrage précités sont constitués par un jeu de clavettes insérées entre la périphérie externe du palier à rotule et ladite structure. 3. Support selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tourillon précité ainsi que l'orifice du palier dans lequel il s'ajuste présentent en section transversale la forme d'un polygone comportant deux paires de côtés parallèles opposés respectivement horizontaux et verti-caux, chaque paire de côtés admettant une médiatrice commune. 4. Support selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tourillon précité présente en section transversale la forme d'un polygone tel que par exemple un octogone dont seulement les côtés intermédiaires entre les paires de côtés horizontaux et verticaux précités prennent appui sur les côtés correspondants de l'orifice du palier à rotule. 5. Support selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une creusure ou analogue est usinée sur les côtés horizontaux et verticaux précités de l'orifice du palier à rotule de façon à ménager autant d'espaces libres après montage du tourillon dans ledit orifice. 6 Support selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un cadre formant entretoise est prévu pour bloquer axialement les clavettes de centrage du touillon dans la structure. 7. Support selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre entretoise précité est verrouillé dans un logement prévu dans ladite structure au moyen de brides ou analogues. 8. Support selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le logement précité comporte sur sa périphérie interne des évidements en forme de créneaux recevant les clavettes. 9. Chaudière nucléaire utilisant une pluralité de supports selon l'une des revendications 1 à 8, notamment en vue de supporter la cuve du réacteur nucléaire dans une structure métallique.