Brevet FR2522148A1 — publié le 19830826

Procédé et dispositif de contrôle optique d'une soudure située au-dessous d'une couche isolante La présente invention concerne un procédé de contrôle optique, destiné à contrôler des matériaux à des endroits qui sont d'un accès difficile, notamment des soudures de pièces situées au-dessous d'une couche isolante, ainsi qu'un dispositif de contrôle optique destiné à la mise en oeuvre dudit procédé. Dans de nombreuses branches de l'industrie, et en particulier dans la technique des réacteurs nucléaires, des contrôles répétitifs sont prescrits pour les éléments de construction importants sur le plan de la sécurité, et sur leurs raccords et jonctions. Différents procédés de contrôle sont utilisés à cette occasion. Les points et endroits importants font habituellement l'objet d'un contrôle optique ou par ultrasons, dont le but est de détecter les modifications qui ont pu intervenir, par exemple l'apparition de criques ou fissures. Le contrôle des tuyauteries du circuit primaire d'un réacteur nucléaire refroidi au sodium est considéré comme un cas particulier, car, en raison du haut niveau de la radioactivité et des températures, il doit se faire dans des conditions plus diffici- les.Les tuyauteries du circuit primaire sont munies d'une épaisse couche de matériau calorifuge, de sorte que les endroits et points à contrôler ne sont pas de prime abord d'un accus facile. La présente invention a pour objet de proposer un procédé et un dispositif à l'aide desquels une soudure, située au-dessous d'une couche isolante et difficilement accessible pour d'autres raisons, puisse être soumise à des contrôles effectués à intervalles réguliers. I1 faut alors que l'on puisse se servir du dispositif par commande à distance à l'aide d'un manipulateur. En outre, la méthode de contrôle doit garantir que tout défaut de la soudure présentant un risque du point de vue de la sécurité sera décelé de façon fiable et à temps. La présente invention permet de résoudre ce problème par un procédé du type décrit en préambule, et destiné au contrôle optique d'une soudure d'une pièce située au-dessous d'une couche isolante, par lequel a) la soudure est inspectée visuellement à l'aide d'une sonde transmettrice d'images, toujours appelée endoscope dans les lignes suivantes, laquelle est guidée le long de la soudure dans un tube de guidage fendu ; b) pendant cette opération, la soudure est éclairée par l'intermédiaire de conducteurs de lumière et une image de chaque endroit observé est transmise à une caméra de télévision ;; c) l'endoscope, amené par un manipulateur, est enfilé de l'extérieur, à travers la couche isolante ou isolation, dans le tube de guidage qui fait saillie presque jusqu'd la face extérieure de la couche isolante, et qui le reçoit, et ledit endoscope est déplacé dans ledit tube et guidé le long de la soudure. On évite ainsi d'avoir à enlever la couche isolante ou isolation, ce qui simplifie considérablement la réalisation de cette dernière et permet d'obtenir une durabilité plus grande. L'observation optique de la soudure permet, avec les précisions d'image que l'on peut obtenir avec les endoscopes, d'apercevoir les micro-criques ou micro-fissures, et est par conséquent considérée comme une méthode de contrôle fiable. Etant donné que l'endoscope et son conducteur d' alimentation ne glissent pas toujours avec une régularité parfaite lors de leur introduction dans le tube de guidage, il est proposé, selon une caractéristique additionnelle de la présente invention, que a) l'endoscope soit d'abord complètement inséré dans le tube de guidage, et que b) le contrôle optique soit effectué ensuite pendant le retrait de l'endoscope, qui se fait de façon uniforme. Ceci permet d'éviter les secousses, de sorte que chaque point ou endroit peut être contrôlé avec la même précision. Pour permettre, en cas de présence d'un défaut, de contrôler avec précision son emplacement exact et sa taille, une caractéristique additionnelle de la présente invention propose que la localisation et la dimension d'un éventuel défaut soient déterminées par le fait qu'une règle graduée simultanément reproduite puisse être amenée avec l'endoscope et que la longueur du conducteur introduit soit mesurée et enregistrée. La présente invention propose aussi un dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé de contrôle optique précédemment décrit, dispositif qui est donc destiné au contrôle optique d'une soudure située au-dessous d'une couche isolante et qui résout, de façon simple, le probleme du contrôle répétitif sous une telle couche, ce dispositif étant caractérisé en ce que a) un tube de guidage, dans lequel l'endoscope peut être enfilé, est prévu le long du trace de la soudure b) le tube de guidage traverse la touche isolante ou isolation presque jusqu'à l'extérieur et est fixé le long de la soudure c) le tube de guidage est ouvert vers la soudure, de sorte que celle-ci peut faire l'objet d'une inspection visuelle. Une caractéristique additionnelle du dispositif selon la présente invention propose des dispositions qui facilitent considérablement le contrôle à l'aide d'un manipulateur, à savoir que a) l'extrémité du tube de guidage, qui traverse la couche isolante ou isolation et fait saillie à proximité de la face extérieure de celle-ci, présente un évasement en forme d'entonnoir, à l'intérieur de la couche isolante, pour faciliter l'introduction de l'endoscope, ledit évase ment pouvant être obturé par un bouchon, selon les besoins; b) le tube de guidage présente en outre une section transversale qui permet que des coulisses ou glis sières, prévues sur l'endoscope et sur ses conducteurs, et destinées au guidage de l'endoscope, ne puissent, en raison de leur forme, tourner autour de l'axe longitudinal du tube. De cette manière, la tete de contrôle est toujours exactement dirigée vers la soudure et est aussi toujours à la même distance de celle-ci. Dans ce contexte, on entend toujours, par le terme d'endoscope, la tête de prise de vues et ses conducteurs, et une caractéristique additionnelle de la présente invention propose que l'endoscope destiné au contrôle optique d'une soudure située au-dessous d'une couche isolante, lequel doit pouvoir glisser et être guidé dans le tube de guidage du dispositif précédemment decrit, soit équipé comr me suit a) des coulisses ou glissières, qui, grâce à une section transversale non circulaire, peuvent glisser dans le tube de guidage mais sans pouvoir tourner, sont prevus à la tête de l'endoscope et le ong de ses conducteurs b) 11 endoscope présente au moins un conducteur de lumière et un conducteur d'images. Etant donné que le tube de guidage est ouvert sur le côté de la soudure, les coulisses peuvent avoir une forme telle quelles glissent, à cet endroit, comme dans une rainure. De ce fait, les coulisses sont guidées dans le tube de guidage de façon d ne pas pouvoir tourner et ia tête de prise de vues est toujours maintenue exactement dans la position appropriée par rapport à la soudure. Un conducteur de lumière au moins, destiné à éclairer l'endroit examiné, et un conducteur d'images au moins, destiné à la prise de vues, doivent aboutir dans la tête de prise de vues de l'endoscope. Une caractéristique additIonnelle de la présente invention décrit les coulisses destinées à guider l'endoscope précédemment décrit, et ce pour un mode de réalisation particulier du tube de guidage, à savoir dans le cas d'un tube de guidage rond qui est ouvert vers la soudure, les coulisses présentant alors logiquement une section transversale à peu près en forme de fer à cheval, et l'extrémité inférieure du fer à cheval s'ajustant dans l'ouverture ménagée dans le tube de guidage vers la soudure. Une autre caractéristique de la présente invention propose un autre mode de réalisation du dispositif précédemment décrit, qui est destiné à des contrôles de précision particuliers, à savoir que a) le tube de guidage présente alors une section transversale à peu près rectangulaire ; b) l'endoscope est maintenu dans un petit chariot qui présente des roues ou rouleaux et des galets de pression, et qui roule, guidé par ces derniers, exactement audessus de la soudure à contrôler. Dans ce dernier cas, une autre caractéristique de la présente invention propose que la tête de l'endoscope soit fixée sur le chariot de façon souple sous la commande à distance. Cette dernière caractéristique, jointe à la précédente, fait que l'endoscope peut être guidé avec précision et sans secousses, à une distance préalablement fixée, audessus de la soudure contrôlée. Une autre caractéristique de la présente invention propose un mode de réalisation qui permet encore de mieux examiner la soudure, à savoir que a) un conducteur de lumière supplémentaire est prévu, amené avec ltendoscope ; b) le conducteur de lumière supplémentaire est dirigé vers l'endroit ou le point à contrôler et permet ainsi de l'éclairer sous un angle sensiblement différent de celui des conducteurs de lumière disposés dans la tête de l'endoscope, et donc de l'angle qui part de l'endosco pe. Cet éclairage facultatif ou supplémentaire améliore la détection et l'identification des défauts. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation et d'un dispositif de contrôle approprié, pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel: - la figue 1 est une vue de la structure de principe du dispositif de contrôle - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une soudure de conduite tubulaire avec un tube de guidage assujetti sur elle - la figure 3 est une vue décalée de 90 par rapport à celle de la figure 2 ;; - la figure 4 est une vue en coupe transversale de la soudure, du tube de guidage et de l'endoscope - la figure 5 est une vue latérale de l'endoscope avec la coulisse dans le tube de guidage - la figure 6 est une vue latérale d'un dispositif de guidage particulier destiné à un endoscope ; et - la figure 7 est une vue en coupe de la figure 6, le long de la ligne VII-VII. Sur la figure 1, une conduite tubulaire 1 comportant une soudure est entourée d'un tube de guidage 2. Un endoscope, dont la tête porte la référence numérique 3, peut être enfilé dans le tube de guidage 2 et déplacé le long de la soudure. Pour faciliter l'insertion de l'endoscope, il est prévu que le tube de guidage 2 comporte un évasement en forme d'entonnoir 8. Une source de lumière froide 5, destinée à l'éclairage de l'endroit à contrôler, et une caméra de télévision 6 destinée à la prise de l'image transmise à partir de l'endroit contrôlé, sont raccordées à un adaptateur 4. L'image reprise par la caméra de télévision 6 est transmise à un moniteur 7 qui se trouve à l'extérieur de la zone dangereuse, notamment sur une plate forme de manipulation à proximité du poste de manoeuvre du manipulateur. Les figures 2 et 3 représentent plus en détail le mode de fixation du tube de guidage 2 sur la pièce 1 comportant la soudure. Le tube de guidage 2 est place à l'intérieur d'une couche isolante ou isolation 10 et est maintenu à une distance précise de la pièce 1 à l'aide d'écarteurs 11. Lesdits écarteurs il, gui ont approximativement la forme d'un Z, sont fixés sur la pièce 1 à l'aide d'un collier de serrage 9. Le tube de guidage 2 présente deux séparations 12, qui sont fermées par des équerres ou cornières de jonction 13. De cette manière, on peut ultérleu- rement monter le tube de guidage sur la conduite ou le démonter. L'une des extrémités du tube de guidage 2 atteint presque la face extérieure de la couche isolante ou isolation 10 et se termine par un évasement en forme d'entonnoir 8. Pour améliorer l'isolation thermique, cet évasement peut, le cas échéant, être obturé par un bouchon 14. La figure 4 représente, sur un croquis de principe, une vue en coupe transversale du tube de guidage, de l'endoscope, de la pièce et de la soudure. te tube de guidage 2, qui est fixé à une fable distance au dessus de la soudure 26, est ouvert vers cette dernière, L'enaoscope 21 se trouve à l'intérieur du tube de guidage, guidé par une coulisse 22 qui fait saillie dans l'ouverture db tube de guidage 2, laquelle est dirigée vers la soudure 26. De cette manière, la coulisse ne peut pas orner. Une vis sans tête 23, prévue sur le cté suprieur de la coulisse, sert à fixer celle-ci. Le figure 5 est une vue latérale de l'endoscope 21 logé dans le tube de guidage 2, avec la coulisse 22. Sur cette figure, on aperçoit aussi la tête 3 de l'endos- cope avec l'extrémité du conducteur de lumière 24 eL l'ex- trémité du conducteur d'images ou de prise de vues 25 Grâce à la forme de la coulisse, la tête 3 de ;endoscope 21 se trouve toujours exactement au-dessus de la soudure. La figure 6 est une vue latérale d'un autre mode de réalisation du tube de guidage et du guidage de l'endoscope. Ce mode de réalisation convient pour des contrôles particulièrement précis. La figure 7 représente une vue en coupe le long de la ligne de coupe VII-VII de la figure 6, destinée à mieux illustrer ce mode de réalisation. Dans un tube de guidage 34, de section approximativement rectangulaire, l'endoscope 21 est guidé par un chariot 30. Ledit chariot 30 roule sur des roues ou rouleaux 31 au-dessus de la pièce 1 comportant la soudure 26. Des galets de pression 32 élastiques le maintiennent dans une position précise par rapport à la soudure. La tête 3 de l'endoscope 21 fait saillie hors du chariot 30 et elle est souple sous la commande à distance, de sorte que des valeurs différentes peuvent être choisies en ce qui concerne sa distance par rapport à la soudure. Un conducteur de lumière supplémentaire 33, que le chariot 30 emmène également, permet un éclairage additionnel de l'endroit à contrôler, sous un angle différent de celui qui part de la tête 3 de l'endoscope. Ceci élargit les possibilités de contrôle. Le conducteur 21 de l'endoscope et le conducteur de lumière supplémentaire 33 peuvent être guidés à travers des coulisses ou glissières appropriées disposées dans le tube de guidage et servent en même temps à déplacer le chariot. Le tube de guidage 34 peut être fixé sur la pièce 1 à l'aide d'une bride en forme de bande 35. REVENDICATIONS 1.- Procédé de contrôle optique, destiné à con trôler une soudure (26) d'une pièce (1) située au-dessous d'une couche isolante (10), caractérisé en ce que a) la soudure (26) est inspectée visuellement à l'aide d'un endoscope (3, 21), lequel est guidé dans un tube de guidage fendu (2j ; b) pendant cette opération, la soudure (26) est éclairée par 11 intermédiaire de conducteurs de lumière et une image de chaque endroit observé es-t transmise ; c) l'endoscope (3, 21) est enfilé de l'extérieur, à travers la couche isolante ou isolation (10), dans le tube de guidage (2), et est déplacé dans ledit tube et guidé le long de la soudure (26). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que a) l'endoscope (3, 21) est d'abord complètement inséré dans le tube de guidage (2) b) le contrôle optique est effectué ensuite pendant le retrait de l'endoscope (3, 21). 3.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la localisation et la dimension d'un éventuel défaut sont déterminées par le fait qu'une règle graduée est amenée avec l'endoscope et que la longueur du conducteur introduit est. mesurée. 4.- Dispositif destiné au contrôle optique d'une soudure (26) située au-dessous d'une couche isolante (10), caractérisé en ce que a) un tube de guidage (2) est prévu, dans lequel l'endoscope (3, 21) peut être enfilé b) le tube de guidage (2) traverse la couche isolante ou isolation (10) presque jusqu'à l'extérieur et est fixé le long de la soudure (26). c) le tube de guidage (2) est ouvert vers la soudure (26). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que a) l'extrémité du tube de guidage (2), qui traverse la couche isolante ou isolation (10) et fait saillie à proximité de la face extérieure de celle-ci, présente un évasement en forme d'entonnoir (8), lequel peut être obturé par un bouchon (14) ; b) le tube de guidage présente une section transversale qui permet que des coulisses ou glissières (22), destinées au guidage de l'endoscope (3, 21), ne puissent tourner autour de l'axe longitudinal du tube (2). 6.- Endoscope destiné au contrôle optique d'une soudure située au-dessous d'une couche isolante, lequel doit pouvoir glisser et être guidé dans un dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que a) des coulisses ou glissières (22), qui, grâce à une section transversale non circulaire, peuvent glisser dans le tube de guidage mais sans pouvoir tourner, sont prévues à la tête (3) de l'endoscope et le long de ses conducteurs (21) ; B) l'endoscope présente au moins un conducteur de lumière et un conducteur d'images. 7.- Coulisses destinées à guider un endoscope selon les revendications précédentes, caractérisées en ce qu'elles (22) présentent une section transversale à peu près en forme de fer à cheval, et que l'extrémité inférieure du fer à cheval s'ajuste dans l'ouverture ménagée dans le tube de guidage vers la soudure. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que a) le tube de guidage (34) présente une section transversale à peu près rectangulaire. b) l'endoscope est maintenu dans un petit chariot (30) qui présente des roues ou rouleaux (31) et des galets de pression (32). 9.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la tête (3) de l'endoscope (21) est fixée sur le chariot (30) de façon à être souple sous la commande à distance. 10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérise en ce que a) un conducteur de lumière supplémentaire (33) est prévu ; b) le conducteur de lumière supplémentaire (33) est dirigé vers l'endroit ou le point à contrôler sous un angle sensiblement différent de celui des conducteurs de lumière (24, 25) disposés dans la tête (3) de l'endoscope.