Brevet FR2517387A1 — publié le 19830603

Structure de fixation notarnmen _oour réacteur nucléaire La présente invention concerne une structure de fixation particulièrement utile dans les systèmes de réacteurs nucléaires. Pour assurer la fiabilité de tout système structural comprenant des pièces fixées par des boulons ou vis, spéciale- ment des pièces d'un réacteur nucléaire, il est de pratique courante de vérifier périodiquement les boulons ou vis pour dé- celer l'amorçage de fissures ou autres défauts Ces boulons ou vis sont souvent inaccessibles en raison des radiations et/ou de leur position. C'est pourquoi la présente invention a pour objet prin- cipal la réalisation de boulons ou vis permettant de déceler avec précision, rapidement et à distance, les défauts affectant des boulons ou vis. Compte tenu de cet objet, la présente invention réside dans une structure de fixation comprenant un dispositif destiné à fixer une première pièce à une seconde pièce, caractérisée par le fait qu'au moins une chambre est formée à l'intérieur de ce dispositif de fixation, ladite chambre contenant un gaz marqué radioactif, ladite chambre étant disposée à l'intérieur du dispositif de fixation de manière telle qu'une fissure dans ledit dispositif de fixation entraîne l'échappement du gaz marqué dans un environnement extérieur à ce dispositif de fixation o ledit gaz marqué peut être détecté en mettant ainsi en évidence ladite fissure. Un système de détection de gaz est prévu dans un endroit o le gaz sera transporté par circulation naturelle ou par cir- culation forcée Ce système de détection de gaz détecte et identifie le gaz marqué s'échappant du boulon fissuré. Chaque boulon d'un groupe de boulons peut contenir un gaz marqué différent en vue de l'identification des boulons fissurés On conçoit également que chaque chambre d'un boulon multichambres puisse contenir un gaz marqué différent en vue de la localisation du défaut à l'intérieur du boulon. La présente invention apparattra plus clairement dans la description donnée ci-après à titre purement illustratif et non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe diamétrale schématique d'un boulon; la figure 2 est une vue en plan schématique d'un boulon; et la figure 3 est une vue en coupe diamétrale d'une tête de boulon. La présente invention réside dans un boulon ou vis comportant une ou plusieurs chambres intérieures remplies d'un gaz marqué et fermées de façon étanche, par exemple à l'aide d'un obturateur soudé de façon étanche Le gaz marqué et la pression sont choisis en fonction des dimensions de la chambre de manière que celle-ci contienne suffisamment de gaz marqué et/ou de gaz de déclenchement pour permettre une détection. Un gaz marqué est défini ici comme étant un gaz ou un mélange de gaz d'une espèce chimique et nucléaire qui émet des radiations d'une énergie et d'une variété connues Un gaz de déclenchement est défini ici comme étant un gaz marqué qui est choisi pour rendre actif un système ou déclencher une séquence d'événements lors de sa détection dans un certain endroit par un dispositif de surveillance Par exemple, un gaz de déclenche- ment pourrait être choisi pour déclencher un système d'alarme et d'isolement d'immeuble. La technique des gaz marqués est décrite dans un article intitulé "Design and Manufacture of Gas Tags for FFTF Fuel and Control Lssemblies", Nuelear Technolj O Ny, vol 26, Aoflt 1975. La figure 1 représente un boulon 1 comportant une seule chambre 2 remplie d'un gaz marqué Le boulon 1 est représenté fixant l'une à l'autre des pièces 3 et 4 à l'aide d'un écrou 6 et d'une rondelle 7 montés sur l'extrémité inférieure du boulon 1 Un gaz marqué est contenu dans la chambre 2 o il a été intro- duit par une entrée fermée de façon étanche par un bouchon soudé 5. La chambre 2 est située le long de l'axe longitudinal du boulon 1 pour viter toute réduction de soliditée O Une fis- sure le long de la section du boulon 1 se trouvant dans les pièces 3 et 4, fissure quis'étend entre la chambre 2 et l'espace 8, permet au gaz marqué de pénétrer dans cet espace 85 Du fait que l'écrou 6 et la rondelle 7 assurent au moins une étanchéité partielle et que la tête 10 du boulon agit de même, on peut incorporer dans la tête 10 du boulon un passage 9 pour que le gaz marqué puisse pénétrer librement dans l'espace extérieur 11 qui est surveillé en vue de détecter la présence du gaz marqué, cette présence indiquant la fissure. La figure 2 montre un mode de réalisation dans lequel une pluralité de chambres 2 est formée dans une tête 10 de boulon ou vis Ces chambres 2 ne communiquent pas nécessairement entre elles si on désire placer dans chacune d'elles des gaz marqués différents de manière que l'on puisse détecter lemnpla- cement de 1 l fissure dans le boulon Sinon toutes les chambres peuvent communiquer de sorte qu'un seul bouchon 5 est alors nécessaire. La figure 3 montre l'utilisation d'une pluralité de trous aveugles 12 pour former les chambres 2 dans la tête 10 de boulon. La présente invention pourrait être appliquée à des tiges, des goujons ou autres dispositifs de fixation avec des avantages similaires ainsi obtenus lorsqu'elle est appliquée a des boulons ou vis. La présente invention pourrait être appliquée à des tiges, des goujons ou autres dispositifs de fixation avec des avantages similaires ainsi obtenus lorsqu'elle est appliquée à des boulons ou vis. Une application d'un intérêt spécial est le boulon de fondation d'une cuve de garde et de protection d'un réacteur à métal liquide étant donné que ces boulons sont inaccessibles. REVENDICATIONS 1 Structure de fixation comprenant un dispositif ( 1) destiné à fixer une première pièce ( 4) à une seconde pièce ( 3), caractérisée par le úait qu'au moins une chambre ( 2) est formée dans le dispositif de fixation précité ( 1), cette chambre ( 2) contenant un gaz marqué radioactif, ladite chambre ( 2) étant disposée à l'intérieur du dispositif de fixation ( 1) de manière telle qu'une fissure dans ce dispositif de fixation ( 1) entraîne l'échappement du gaz marqué dans un environnement extérieur au dispositif de fixation ( 1) o ledit gaz marqué peut dire dé- tecté, ce qui met en évidence ladite fissure. 2 Structure de fixation suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de fixation est un boulon ( 1), ladite chambre ( 2) est un trou central et au moins un trou borgne ( 12) s'étend depuis ladite chambre ( 2) jusque dans des régions du boulon ( 1) spécialement susceptibles de fissuration. 3 Structure de fixation suivant les revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'une pluralité de boulons ( 1) est prévue et que chacun contient dans sa chambre ( 2) un gaz marqué spécifique unique de telle sorte que, lors d'un défaut d'un boulon ( 1), le gaz marqué détecté permet d'iden- t fier le boulon défectueux ( 1). 4 Structure de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que ladite première pièce ( 4) est une cuve sous pression de réacteur et que ladite seconde pièce ( 3) étant une tête ou couvercle de cuve sous pression. Structure de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le dispositif précité est un tirant.