Brevet FR2482728A1 — publié le 19811120

Sonde de contrôle d'une plaque tubulaire I1 est nécessaire de contrôler les tubes des échangeurs de chaleur verticaux utilisés dans les centrales nucléaires. I1 est en effet impératif que l'eau constituant le fluide primaire et contaminée par les réactions nucléaires ne puisse passer dans le fluide secondaire qui est utilisé pour actionner un turbo-alternateur. Ce contrôle se fait à l'aide d'une sonde à courants de Foucault que l'on fait passer à travers chacun des tubes; une fente ou un trou dans le tube ou même une simple diminution de l'epais- seur de celui-ci se traduit alors par une variation du courant de sortie de la sonde. Les tubes sont fixés à une plaque tubulaire dans laquelle il peut également se produire des fissures. Matis les appareils classiques utilisés pour contrôler les tubes ne permettent pas de détecter les fissures d'une plaque tubulaire et de suivre leur évolution. Pour contrôler la plaque tubulaire, on a suggéré d'utiliser une sonde qu'on engage dans la partie du tube se trouvant dans la plaque et qu'on déplace suivant un mouvement hélicoîdal. Mais les sondes de ce genre actuellement réalisées sont-encombrantes et difficilement utilisables, car l'espace existant à l'extérieur de la plaque tubulaire a un volume très réduit. La présente invention a pour objet un appareil comportant une sonde à mouvement hélicoldal pour le contrôle d'une plaque tubulaire d'un échangeur de chaleur ou d'un générateur de vapeur, dont l'encombrement est particulièrement faible, et qui peut ainsi être facilement utilisée pour contrôler les tubes. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier dans lequel est logé un moteur couple à arbre creux cannelé, en ce que cet arbre coopère avec un fourreau portesonde qui est également cannelé, et est monté dans le boîtier de façon à pouvoir tourner et se déplacer axialement, ce fourreau étant solitaire d'une partie filetée en prise avec un écrou fixe, et en ce que l'arbre creux du moteur est relié à l'arbre d'un résolver de position. Le fourreau pourrait être monté axialement sur une partie de l'arbre exterieure au moteur. Mais Il est, de préférence, monté mobile axialement dans l'arbre du moteur, ce qui permet d'obtenir une disposition particulièrement ramassée et très peu encombrante. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la sonde est reliée par des conducteurs traversant l'arbre creux et s'il y a lieu, le fourreau, à un ensemble de cons'actes tournants qui est monté dans le boîtier de l'appareil à son extrémité opposée à la sonde par rapport au moteur Le boitier de cet ensemble de contacts tournants peut être porté par le fourreau en étant immobilisé angulairement par rapport au boîtier de l'appareil et monté en rotation par rapport à ce fourreau, de manière à se dépla- cer d'un mouvement longitudinal lorsque le fourreau a un mouvement hélicoldal. Mais, il est, de préférence, fixe dans le boîtier de l'appareil et connecté à la sonde par des conducteurs élastiques de type connu. Le corps de la sonde est avantageusement terminé par une ogive de guidage montée à rotation par rapport à ce corps, ce qui lui permet de ne se déplacer dans la plaque tubulaire que suivant un mouvement de translation. Les moyens de guidage peuvent être constitués par des billes montées mobiles radialement dans l'ogive et soumises à l'action de moyens élastiques tendant à les déplacer vers l'extérieur. Les moyens élastiques peuvent agir sur les billes par l'intermédiaire d'un même élément tronconique monté mobile axialement dans l'ogive. Les billes sont ainsi soumises à un même effort de sorte que l'ogive est maintenue parfaitement centrée dans la plaque. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'appareil selon l'invention avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en coupe axiale du dispositif; La Figure 2 est une vue en plan; La Figure 3 est une vue en coupe axiale de la sonde; La Figure 4 est une vue semblable à la Figure 1 d'un deuxième mode de réalisation. Au dessin, on voit en 1 une plaque tubulaire d'un générateur de vapeur dans une centrale nucléaire à eau pressurisée. Des tubes d'échange 2 sont insérés à l'une de leurs extrémités dans des perçages de la plaque 1, soudés à cette plaque comme indiqué en 3 et dudgeonnés. L'appareil comprend un boîtier 4 pouvant être fixé à l'aide d'une pince 42 sur un dispositif de contrôle des tubes 2, qui est désigné d'une façon générale par la référence 43. Le boîtier 4 comporte, dans une zone médiane une partie élargie 4a dans laquelle sont loges des stators 5 d'un moteur couple à arbre creux Les o- tors 6 de ce moteur sont fixés à un arbre creux 7 qui est monté à rotation dans la partie la du boîtier par lUintermédiaire de roulements 8 et 9. Marbre creux 7 comporte une partie cannelée intérieurement 7a dans laquelle est engagée un fourreau 10 cannelé extérieurement. Ce fourreau est solidaire d'une partie filetée Il qui est en prise avec un écrou allongé 12 fixé dans la partie supérieure du boîtier 4, et est prolongé vers le haut, par un manchon 13 portant à son extrémité une sonde 14; la partie supérieure de ce manchon 13 est supportée dans le boîtier 4 par un combiné rotation-translation 15. Lorsque le moteur est sous tension, l'arbre creux 7 est entraîné en rotation en entraînant à son tour le fourreau 10 dont la partie filetée 11 se visse dans l'écrou 12 de sorte que la sonde 14 prend un mouvement hélicoidal. Le boîtier 4 porte un détecteur magnéti- que 16 qui traverse l'écrou 12 et devant lequel se trouve la partie filetée 11 en postion basse. Comme on le voit plus particulièrement à la Figure 3, la sonde 14 comprend un corps 17 dont la partie inférieure peut s'emmancher dans le manchon 13. La partie mediane 17a de ce corps est élargie et presente un diamètre légèrement inférieur à celui des tubes 2. Elle comporte, à sa base, une gorge annulaire 18 dans laquelle est logée une bride de maintien 19 vissée sur l'extrémi- té superieure du manchon 13 Dans la partie médiane 17a du corps 17 de la sonde est monté mobile radialement un support 20 pour l'élément de detec- tion; celui-ci est formé de deux bobinages connectes en série et dont les axes sont situés dans un meme plan horizontal perpendiculaire à l'axe de la sonde.Un ressort 21 interposé entre une collerette du support et un bouchon de mantien 22 tend à maintenir le support 20 dans une position dans laquelle la collerette de ce support est en qui contre un épaulement interne du corps, l'ex- trémité dudit support faisant saillie par rapport au corps Une ogive de guidage 23 est montée à rotation sur léxtré- mité supérieure du corps 17 par l'intermédiaire d'un roulement 24 Une pièce 25 comportant une partie tronconique 25a est montée mobile axialement dans l'ogive 23 et dans un flasque de guidage 26 disposé à l'intérieur de cette ogive. Un ressort 27 interposé entre l'ogive et la partie troncingue 25a de la pièce 25 tend à presser cette partie tronconique contre trois billes 28 qui sont disposées à 1200 les unes des autres et sont mobiles radialement dans l'ogive. Un capuchon 29 qui est emmanché sur l'ogive, est percé en regard des billes 28, de trous 30 dont le diamètre est inférieur à celui des billes et qui empêchent ces dernières de sortir de l'ogive. L'élément de détection de la sonde est relié à un ensemble de contacts tournants 31 dont le boîtier est fixé dans la partie inférieure du boîtier 4 de l'appareil, par des conducteurs souples 32, un connecteur 33, et un cordon élastique 34 traversant un tube 35, disposé dans l'axe du tube 10. Les éléments fixes des contacts tournants sont reliés par des conducteurs 36 à un raccord 37. L'arbre creux 7 est solidaire d'une roue dentée 38 en prise avec une roue dentée 39 calée sur l'axe 40 d'un résolver 41. Les conducteurs de sortie de ce résolver sont également connectes au raccord 37. Comme on le voit à la Figure 2, la pince 42 est solidaire de bras 44 qui sont articulés en 45 sur des bielles 46 qui sont par ailleurs articulées en 47 sur des bras 48 fixés au dispositif normal de contrôle 43 des tubes 2. Des ressorts 49 tendent à presser les bras 44 et 48 contre les bielles 46, ce qui immobilise la pince 42 par rapport au dispositif 43. Un vérin 50 permet d'ecarter les bras des bielles 46 pour amener la pince 42 dans la position désirée par rapport au dispositif 43. Le fonctionnement de l'appareil ressort clairement de ce qui précède. La sonde 14 étant en position basse, ce qui est décelé par le détecteur 16, on alimente le vérin 50 de façon à permettre un déplacement de l'appareil, et on place la sonde en regard d'un tube 2; puis, on met sous tension le moteur couple 5-6 La sonde prend un mouvement hélicoldal et pénètre dans le tube, le support 20 de l'élément de détection étant pressé par le ressort 21 contre la paroi de ce tube. Si le tube présente une fissure, celle-ci est décelée par l'élément de détection et le résolver 41 permet de connaître la position angulaire de la fissure. La sonde est centrée dans le tube par les billes 28 qui sont pressées de manière egale contre la paroi du tube par le ressort 27. Le frottement de ces billes contre cette paroi fait que l'ogive 23 ne tourne pas et se déplace dans le tube uniquement selon un mouvement de translation. Le mode de réalisation de la Figure 4 est semblable dans ses grandes lignes à celui de la Figure 1, mais le fourreau 10' est plus long et s'étend de part et d'autre de l'arbre creux cannelé 7. Sa partie inférieur 10'a est filetée et en prise avec un écrou 12' fixe par rapport au boîtier 4; sa partie supérieure 10'b porte la sonde 14. L'élément de détection de la sonde 14 est relié à l'ensemble de contacts tournants 31 par des conducteurs non représentés et passant dans le fourreau 10'. Mais cet ensemble de contacts tournants est porte par la partie inférieure l0'a du fourreau 10' qui peut tourner par rapport à cet ensemble de contacts. Le boî- tier de ce dernier est immobilisé angulairement par des moyens non représentés au dessin, par exemple par une tige qui est portée par le boîtier 4, en étant dirigée longitudinalement, et est engagée dans une fourchette portée par le boîtier de l'ensemble de contacts. L'ensemble de contacts 31 se déplace ainsi longitudinalement dans le boîtier 4 quand le fourreau 10' a un mouvement hélicoidal. Sur la partie inférieure du fourreau 10' est fixee une pièce 51 qui vient en regard de deux détecteurs magnétiques 52a et 52b quand la sonde 14 occupe respectivement sa position haute et sa position basse. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et repré senté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Appareil à sonde à mouvement hélicoïdal pour le contrôle d'une plaque tubulaire d'un échangeur de chaleur ou d'un générateur de vapeur caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (4) dans lequel est logé un moteur couple (5-6) à arbre creux cannelé (7), en ce que cet arbre coopère avec un fourreau portesonde (10 ou 10') qui est également cannelé et est monté dans le boîtier de façon à pouvoir tourner et se déplacer axialement, ce fourreau étant solidaire d'une partie filetée (11 ou 10'a) en prise avec un écrou fixe (12 ou 12'), et en ce que l'arbre creux 7 du moteur est relié à l'arbre d'un résolver de position (41). 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (10 ou 10') est monté mobile axialement dans l'arbre du moteur. 3. - Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sonde (14) est reliée par des conducteurs traversant l'arbre creux et s'il y a lieu, le fourreau, à un ensemble de contacts tournants (31) qui est monté dans le boîtier à son extrémité opposée à la sonde par rapport au moteur. 4. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boiter de l'ensemble de contacts tournants (31) est porté par le fourreau en étant immobilisé angulairement par rapport au boîtier (4) de l'appareil et monté à rotation par rapport au fourreau. 5. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier de l'ensemble de contacts tournants (31) est fixe dans le boîtier de l'appareil et connecté à la sonde par des conducteurs élastiques (34) de type connu. 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps (17) de la sonde (14) est terminé par une ogive de guidage (23) montée à rotation par rapport à ce corps (17). 7. - Appareil selon la revendication 6 caractérisé en ce que les moyens de guidage sot constitues par des billes (28) mon- tées mobiles radialement dans l'ogive (23) et soumises à l'action de moyens élastiques (27) tendant à les déplacer vers l'exterieur. 8. - Appareil selon la revendication 7, caractérisé eh ce que les moyens élastiques 27 agissent sur les billes (28) par l'intermédiaire d'un même élément tronconique (25a) mont mobile axialement dans l'ogive. 9. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la partie filetée (11) du fourreau (10) est située, par rapport à l'arbre creux (7), du même coté que sa partie portant la sonde (14). 10. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fourreau (10') s'étend de part et d'autre de l'arbre creux 7, sa partie filetée (10'a) étant située, par rapport à cet arbre creux, du côté opposé à sa partie portant la sonde (14)