Brevet FR2527828A1 — publié le 19831202

DISPOSITIF POUR ARRETER LA TRANSMISSION DES PHENOMENES SEISMIQUE - La présente invention concerne un dispositif mécanique pour éviter la transmission des phénomènes séismiques servant dans des systèmes de sécurité nucléaire. En particulier, le dispositif limitant la transmission des effets séismiques selon la présente invention s'applique à des détecteurs de radiations nucléaires, généralement cylindriques, qui doivent être maintenus mécaniquement dans une position verticale sur la cuve d'un réacteur nucléaire, ces détecteurs devant essentiel- lement être isolés par rapport aux efforts de vibrations provoqués par une activité séismique. Le détecteur de radiations caractérstique en dehors du corps du réacteur, dans les systèmes de sécurité nucléaire est constitué par une chambre d'ioni- sation de longueur importante, par exemple de l'ordre de 2 à 3,5 mètres La chambre d'ionisation utilise de façon caractéristic>ue des électrodes cylindriques, concentriques, qui sont maintenues écartées à une distance fixe et auxquelles sont appliqués des potentiels élec- triques opposés pour attirer respectivement les particules de charge opposées, générées dans la chambre d'ionisation par les neutrons venant du coeur du réacteur De telles chambres d'ionisation sont ainsi utilisées pour contrôler l'activité d'un réacteur et pour indiquer l'état de fonctionnement du réacteur La chambre d'ionisation est montée de façon caractéristique dans une poutre tubu- laire, allongée, qui présente de façon caractéristique des extrémités ouvertes à la partie supérieure et dont l'extrémité inférieure peut être ouverte ou fermée. Un ensemble de telles poutres sont réparties de façon espacées autour de la cuve du réacteur selon une répar- tition déterminée, pour permettre l'échantillonnage du niveau du flux de neutrons au voisinage de la cuve du réacteur Or l'activité séismique peut engendrer des forces de vibrations importantes agissant sur les chambres d'ionisation, allongées et donner lieu à du bruit électrique dans le signal de sortie de ces chambres d'ionisation On estime que ce bruit électrique résulte du mouvement vibratoire des électrodes l'une par rapport à l'autre dans la chambre d'ionisation. Les poutres tubulaires dans lesquelles, sont montés de façon habituelle les détecteurs de radiation à chambre d'ionisation, ont un diamètre inté- rieur variable comme cela est caractéristique pour les tubes du commerce qui servent à la réalisation de telles poutres de réacteur Un tube caractéristique de type 80, de diamètre nominal intérieur égal à 150 mm présente de façon caractéristique un diamètre intérieur compris entre 14, 80 cm et 14, 33 cm et une conduite de type 40 de diamètre nominal égal à 15 cm présente un diamètre intérieur compris entre 15,49 et 15,08 cm. Pour une telle variation de la plage de diamètre intérieur allant jusqu'à 0,5 cm du diamètre intérieur, il est difficile de réaliser un moyen de support de détecteur qui assure une adaptation uniforme et porte l'assemblage des détecteurs pour une plage étendue de diamètres intérieurs de poutres il est ainsi nécessaire de réaliser un montage relativement libre dans les assem- blages de support habituel par rapport à la poutre ID. Cela aboutit à un mouvement trop important de l'assem- blage de détecteur au cours de l'activité séismique et se traduit par des signaux électriques gênants, engendrés par le-mouvement des pièces internes du détecteur Les assemblages de support de détecteur utilisé actuellement, sont également des assemblages rigides et il y a ainsi aucun amortissement des chocs subis par l'assemblage au cours de l'activité séismique. La présente invention a pour but de créer un moyen évitant la transmission des phénomènes séismiques assurant un montage uniforme d'un assemblage détecteur dans une poutre tubulaire, et dont la plage des diamètres intérieurs de la poutre présente des variations impor- tantes Il est également souhaitable de créer une force de maintien constante entre le détecteur et la poutre, de façon que le moyen évitant la transmission des phéno- mènes séismiques permette d'amortir les modes de vibrations induits au cours de l'activité séismique. A cet effet, l'invention concerne un moyen évitant la transmission de phénomènes séismiques pour le montage d'un détecteur de radiations nucléaires, généralement cylindrique dans une poutre tubulaire, ce dispositif comportant une bague fendue de serrage, susceptible d'être fixée solidairement autour du détec- teur de radiations de forme généralement cylindrique, et comportant un ensemble de bras de support espacés symétriquement et montés pivotants et en saillie par rapport à l'anneau fendu de serrage, chaque bras de support ayant au niveau de son extrémité étendue, un moyen de contact à faible frottement avec la poutre et un moyen de mise en contrainte élastique étant couplé à chaque bras de support respectif, mettant sous tension mécanique ce bras, radialement vers l'extérieur, de façon que le moyen de contact rencontre la poutre avec une force prédéterminée constante qui réduit au minimum l'action vibratoire d'origine séismique sur le détecteur de radiations. La présente invention sera décrite plus en détail à I aide des dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation de côté, d'un détecteur de radiations, de forme allongée, monté par l'intermédiaire d'un moyen limitant la transmission des phénomènes séismiques dans une poutre tububiire; la figure 2 est une vue en élévation -10 partiellerrment en coupe d'un moyen évitant la transmission des phénomènes séismiques selon la figure 1; la figure 3 est une vue en plan selon la ligne I 1 i I-111 de la figure i montrant le moyen évitant la transmission des phénomènes séismiques la figure 4 est une vue en élévation de côté partiellemrent en coupe d'un moyen évitant la transmission des phénomènes séismiques correspondant à une variante de réalisation. Selon la figure 1, une poutre tubulaire 10, allongée, verticale qui est l'une des différentes poutres entourant la cu e d'un réacteur nucléaire dans l'enceinte de la construction de la centrale nucléaire. La poutre 10 est de façon caractéristique une poutre de type 40 ou de type 80 avec un diamètre nominal de 15 cm; l'extrémité supérieure de la poutre est ouverte; son extrémité inférieure peut être ouverte ou fermée. Un détecteur de radiations nucléaires 12, cylindrique, de forme généralement al longé, est logé dans la poutre en général coaxialement à la poutre Le détecteur de radiations 12 est de façon caractéristique un détec- teur à chambre d'ionisation ayant un diamètre extérieur d'environ 75 mm et une longueur comprise entre quelques dizaines de cm jusqu'à environ 3, 5 m Un conducteur électrique 14 sort d'une extrémité du détecteur à radiations 12 et rejoint un système de commande à dis- tance qui fournit le potentiel d'entrée et de fonction- nement, ainsi qu'un moyen de mesure du signal de sortie ce signal de sortie correspond au flux de neutrons qui traverse le détecteur. Un ensemble de moyens évitant la trans- mission des phénomènes séismiques 16 A, 16 B sont répartis longitudinalement suivant la longueur du détecteur cylindrique 12 de radiations; ces moyens sont fixés solidairement pour constituer un moyen de support sur la poutre 10 Les moyens évitant la transmission des phénomènes séismiques 16 A et 16 B ont la même structure et l'un de ces moyens à savoir le moyen 16 A apparaît le mieux en détail aux figures 2 et 3 Le moyen évitant la transmission de phénomènes séismiques 16 A se compose d'une paire de parties d'anneaux de serrage, fendus 18 A, 18 B ayant chacun dessurfaces intérieures courbes res- pectives 20 A et 208 avec un rayon de courbure légèrement supérieur au rayon du détecteur de radiations 12 plus généralement cylindrique Les parties d'anneaux de ser- rage fendues 18 A et 18 B sont réunies autour du détecteur 12 avec des moyens de fixation de serrage opposés 22 A et 22 B reliant solidairement les parties d'annneaux de serrage 18 A et 18 B au détecteur 12 Les moyens de serrage 22 A et 226 se composent chacun d'une vis 24 passant par un orifice 26 de l'un des anneaux de serrage fendu et venant se loger dans le taraudage 28 de l'autre anneau de serrage fendu Lorsque les parties d'anneaux de serrage fendues 18 A et 18 B sont réunies l'une à l'autre elles forment un anneau de serrage à périmètre généra- lement carré autour du détecteur cylindrique à l'intérieur du diamètre de la poutre Dans d'autres modes de réali- sation, le contour de l'anneau de serrage peut être circu- laire. Une paire d'organes de support de pivot A et 30 AA, sont en saillie par rapport aux côtés du périmètre extérieur de la partie d'anneau de serrage, fendue 18 A; des éléments de support d'axe de pivot, analogues 308 et 30 BB sont en saillie par rapport aux côtés opposés de la partie d'anneau de serrage 188 L'ori- fice 32 dans l'élément de support d'axe de pivotement 30 BB reçoit l'axe de pivot 34 avec une paire de bras de support 36 B et 36 BB monté de façon pivotante aux extré- mités en saillie de l'élément d'axe de pivot 34 s'éten- dant généralement vers l'extérieur à partir de l'anneau de serrage fendu Un second orifice 38 est prévu au voisinage des prolongements 40 des bras de support 36 B- 36 BB, le second élément d'axe de pivot 42 étant monté dans l'orifice 38 des extrémités de prolongement des bras de support Un élément de galet isolé 44 est monté de façon pivotante entre les bras de support 368-36 BB autour de l'axe de pivot 42 Cet élément de galet isolant se compose d'un moyen de contact à faible fric- tion pour la poutre; il s'agit de façon caractéristique d'un élément de galet en matière céramique qui touche la surface intérieure 46 de la poutre et facilite le mouvement de l'assemblage de détecteur et de l'ensemble des moyens évitant la transmission des phénomènes séismiques pour l'introduction et l'extraction de la poutre Un moyen élastique à ressorts 48 est prévu à chaque prolongement d'extrémité de l'axe de pivot 34 à l'extérieur du bras de support 36 A, une extrémité 50 du ressort 48 étant fixé au bras de support 36 B sur la partie de bras de support 52, intermédiaire. L'autre extrémité 54 du ressort va en direction et coopère avec la partie d'anneau de serrage fendue 18 B de façon que les bras de support soient poussés vers l'extérieur, contre la poutre de façon à monter solidairement l'assemblage évitant la transmission des phénomènes séismiques et le détecteur à l'intérieur de la poutre Le moyen élastique à resssorts 48 se compose ae ressorts de torsion enroulés des prolongements d'extrémité de l'axe 34 et servent à pousser chaque bras de support vers l'extérieur de façon que le moyen de contact touche la poutre suivant une force prédéterminée constante qui réduit au minimum l'effet de vibrations séismiques agissant sur le détecteur de radiation Un élément de support d'axe de pivot identique, des bras de support et un moyen élastique à ressorts sont prévus sur les quatre surfaces périphériques de l'anneau de serrage fendu, assemblé, ayant un profil périphérique carré Les quatre moyens de contact 3 faible friction avec la poutre, aux extrémités des prolongements des bras de support constituent un système de contact à quatre points pour le moyen évitant la transmission des effets séismiques et le détecteur à l'intérieur de la poutre. Un ensemble de moyens analogue évitant la transmission des effets séismiques, analogue aux moyens 16 A et 16 B sont répartis de façon espacée sur la longueur du détecteur 12 à l'intérieur de la poutre 10. A titre d'exemple, on utilise environ cinq tels moyens évitant la transmission des phénomènes séismiques, identiques au moyen 16 A pour le détecteur qui peut par exemple avoir une longueur de 3,5 m, les moyens évitant la transmission des phénomènes séismiques étant espacée symétriquement sur la longueur du détecteur De même, à titre d'exemple, chaque moyen élastique à ressorts 48 exerce une force élastique d'environ 4,5 kg agissant sur chaque bras de support 1 Selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 4, on a réparti longitudinalement par-rapport au détecteur de radia- tions 58 à chambre d'ionisation, allongée, un ensemble de moyens évitant la transmission dee phénomènes séis- miques 56 Le moyen 56 dont un seul apparaît à la figure 36 4 se compose d'un premier anneau de serrage fendu 60 et d'un second anneau de serrage fendu 62 qui sont espacés longitudinalement Chacun des anneaux de serrage fendus 60 et 62 se compose d'une paire d'éléments semi-circulaires à surface intérieure courbe qui dépasse légèrement le diamètre du détecteur, avec des moyens de fixation pour réunir les éléments semi-circulaires, l'un des anneaux de serrage touchant le détecteur, alors que l'autre coulissant le long du détecteur Ces anneaux de serrage fendus 60 et 62 sont analogues à la structure d'anneaux de serrage fendus du mode de réalisation des figures 2 et 3, sauf qu'ils ont un périmètre courbe et non un périmètre carré. Un ensemble d'éléments de support d'axes de pivot 64 l orifice à bifurcation, s'étendent à partir des parties périphériques des anneaux de serrage fendus et 62 Les éléments de support de pivot 64 de l'anneau de serrage fendu 60 sont dirigés vers l'autre anneau de serrage fendu 62, espacés, et)es éléments de support d'axe de pivot 64 de l'anneau 62 sont dirigés vers l'an- 2 u neau 60 Les éléments de support d'axe de pivot 64 sont espacés de façon symétrique autour des anneaux de serrage et 62 et sont alignés de façon que quatre tels élé- ments 64 sont prévus pour chaque anneau de serrage 60, 62. 2 S Un bras de support 66 est relié de façon pivotante à une extrémité 67 de chaque élément de support d'axe de pivot à bifurcation 64 et l'élément d'axe de pivot 68 qui traverse les orifices prévus dans chacune des branches des bifurcations de l'élément de support 60 3 Fr et du bras de support 66 Les bras de support 66 -se composent d'une première partie 70 s'étendant longitudi- nalement et qui part de l'extrémité reliée de façon pivotante 67, avec une partie s'étendant radialement 72 et une seconde partie s'étendant longitudinalement 74 qui est décalée longitudinalement par rapport à la première partie 70 L'extrémité prolongée 76 des bras de support 66 ont des orifices 78 pour permettre la liaison par pivotement par l'intermédiaire de l'axe avec la paire de bras de support 66 qui sont dirigés l'un vers l'autre, à partir du premier et du second anneau de serrage fendu 60, 62 Un moyen de contact 82 est isolé, pour la poutre prévue sur l'axe 80 entre les extrémités prolongés 76 des bras de support, le moyen de contact isolant 82 pour la poutre se compose d'un galet en matière céramique comme cela a été indiqué à propos du mode de réalisation de la figure 2 Un en- semble de moyens élastiques à ressorts 84 est prévu aux extrémités opposés 86, 88 des anneaux de serrage espacés 60, 62 pour pousser ces anneaux de serrage l'un vers l'autre et forcer les bras de support vers l'exté- rieur Les moyens élastiques à ressorts 84 sont constitués de préférence par un ensemble de ressorts de traction, hélicoïdaux, espacés symétriquement Le moyen de contact isolant à galet de céramique 82 pour la poutre touche la poutre avec une force prédéterminée qui réduit l'effet des vibrations d'origine séismique sur le détecteur de radiations fixé aux anneaux de serrage fendus Un ensemble de tels moyens évitant la transmission des phénomènes séismiques 56, est réparti suivant la longueur du détecteur de radiations à chambre d'ioni- sation. REVENDICATIONS ) Dispositif pour arrêter la transmission de phénomènes séismiques pour le montage d'un détecteur de radiations nucléaires, généralement cylindrique dans une poutre tubulaire, dispositif caractérisé par un anneau de serrage fendu ( 18 A, 18 B) susceptible d'être fixé autour du détecteur de radiations ( 12) de forme généralement cylindrique et ayant un ensemble de bras de support ( 30 A, 30 AA, 308, 3 OBB) espacés symétriquement portes par l'anneau de serrage fendu et s'étendant vers l'extérieur, chaque bras de support ayant à son extré- mité prolongée un contact ( 44)-à faible friction pour la poutre ( 10) et un moyen élastique à ressorts ( 48) étant relié à chaque bras de support pour pousser ce dernier radialement vers l'extérieur, le moyen de contact ( 44) touchant la poutre ( 10) avec une force prédéterminée, constante qui réduit au minimum l'effet des vibrations d'origine séismique sur le détecteur de radiations ( 12). 2 ) Dispositif pour arrêter la transmission de phénomènes séismiques, selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le moyen de contact ( 44) à faible friction sur la poutre ( 10) est constitué par des galets isolants montés sur un axe ( 42) porté entre les parties de bras de support ( 36 B, 368) espacés. 3 ) Dispositif pour arrêter la transmission de phénomènes séismiques, selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le moyen élastique à ressorts ( 44) de chaque bras de support respectif se compose d'une paire de ressorts de torsion enroulés autour des extré- mités opposées de l'axe de pivotement autour duquel pivote le bras de support, une extrémité du ressort de torsion étant relié solidairement au bras de support et l'autre extrémité du ressort de torsion touchant l'anneau de serrage en étant limité en rotation direct ii-xnai oiqua quepuelqs ua (Zq 109) snpuej abeijas op xneauue xnap xne sagsoddo sg I Twpjlxa xne sq Tlai la juwanbijjqws s Tqiedgi (t 78) uoiqjejq op sliossai 9 z op alqwasua unp asodwoi es sliossai ç anbilselq uaow el la aquejo Aid uosie TI aqqai op ai Teippwjaqurl jed ( 01) aijnod el ans liequoi op quawgli?,r quen IT Isuoi (Zq) quelosi jaleb un ç 99 I Twpjqxa sinal jed aq UPID Aid uo 5 ej op sqjaj quos la (Zq 109) snpuaj a 5 ejias op xneauue oz puoies la jaiweid sel quailai lioddns op sejq sel le gbuolle (ZI) inaloalgp np inan 5 uol el que Ains sgaedsa quos a Beaies op (Zq 109) snpuaj xneauue puoias al la jalw Gad al anb ai ua psiaglieipi 't 7 1 SUOT Ie DIP Ua AGI sep anbuoilanb aunj uolas sanbiwsigs sauqwoupqd sep T op uorss-rwsuejq el jaq Qiie inod jil Tsodsie (,g -salqllejed seaq sep unaeq 3 op aiieipgwjaqui allie aun quowap Tbij 9 T Iai Ise (t 79) anbilselq ua 4 ow al la soiedsa Ijoddns ap sejq sep (SL) sagsoddo spl Twpjqxa 01 sol arqua aquow ( 09) axe un jed spliod quels (Zq) squelost qaleb op awlej ua squawglg sel I(zg 109) a 5 elias op xneauue xne (i 7 g) gqrwgjqxa aun ç aquejo Ard uo 5 el ap ap Tiol Salqlleied ( 99) sejq op aited aunp asodwoi as ju 9 wanb Tjjqws sgiedsa lioddns op sejq op salqwasue sep unieqa anb ai ua asiiqqieiei 'ç no Z Il suoiqejlpua Aai Sap anbuoilenb aunl uoles sanbiws TPS sau Qwouqqd ap op uolss-lwsuejq el JGIQ Jj B inod j Tq Tsodsr(j t 7 -abeiies op neauue lai jed inaiiglu Tl sja A T 1