Brevet FR2551182A1 — publié le 19850301

L'invention est relative à une installation pour le nettoyage d'un générateur de vapeur au moyen d'une lance à haute pression, installation qui comprend une base destinée à être fixée sur une ouverture dans la paroi du générateur de vapeur à nettoyer et qui est dotée d'une traversée pour une lance dans laquelle cette dernière peut pivoter autour de son axe et peut coulisser suivant sa direction axiale, des moyens pour faire glisser la lance suivant sa direction axiale par rapport à la base et des 10 moyens pour faire pivoter la lance autour de son axe. Des installations de ce genre sont notamment utilisées pour l'application du procédé décrit dans la demande de brevet française n 81-17420 publiée sous le n 2 510 234. Avec de tels procédés, la lance à haute pression 15 est introduite à travers une ouverture dans la paroi du générateur, dans l'espace adjacent à l'extrémité du faisceau de tubes dans le générateur La lance à haute pression est munie à son extrémité d'une tête de pulvérisation qui est déplacée pas-à-pas vers la paroi à partir du centre du générateur Chaque fois que la tête de pulvérisation se trouve entre deux rangées de tubes du faisceau, le déplacement linéaire suivant sa direction axiale de la lance est temporairement interrompu, mais au contraire la lance est amenée à pivoter, de telle sorte que la tête de pulvérisa25 tion pulvérise en tous sens entre les deux rangées de tubes. La boue dégagée est évacuée au moyen de conduites de succion à partir du fond du générateur. Le problème qui se pose lors de l'application de tels procédés,est l'interruption exactement au moment voulu du déplacement ou glissement de la lance et l'inversion à chaque fois d'un déplacement linéaire en un pivotement de la lance. Dans une installation connue du genre précité,qui est utilise pour l'application d'un tel procédé,le problème est résolu en montant la lance sur un chariot qui peut coulisser par rapport à la base, sur le côté extérieur du générateur La lance est déplacée conjointement avec le chariot,ce dernier étant guidé dans des guides qui sont montés sur la base La rotation de la lance est obtenue au moyen d'un moteur pneumatique qui est monté sur le chariot et entraîne directement la lance. A cause de la nécessité de l'utilisation d'un chariot qui se déplace en outre sur la même distance que 10 la lance au cours du nettoyage, cette installation connue est très volumineuse et onéreuse. De plus, la précision du déplacement de la lance laisse à désirer La distance d'axe en axe entre les rangées adjacentes de tubes du générateur est connue et le mécanisme de déplacement du chariot est ajusté de telle sorte que le chariot se déplace à chaque fois de cette distance Les erreurs lors des déplacements s'accumulent avec les déplacements successifs, de telle sorte qu'après un grand nombre de rangées et donc après un grand nombre 20 de déplacements de la lance, la position de la tête de pulvérisation peut offrir un relativement grand écart par rapport à la position désirée. L'automatisation de l'installation est aussi très difficile et cette installation connue doit alors aussi être commandée manuellement sur place Cette dernière condition est un important inconvénient lorsque par exemple l'installation est utilisée pour le nettoyage de générateurs de vapeur dans des centrales nucléaires Lors du séjour au voisinage immédiat du générateur pendant le nettoyage, les opérateurs de l'installation peuvent être exposés au rayonnement radio-actif. L'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients et d'offrir une installation pour le nettoyage d'un générateur de vapeur au moyen d'une lance à haute pression qui est de relativement simple construction, est très compacte, permet un fonctionnement très précis et peut aisément être commandée automatiquement à distance. Dans ce but, les moyens pour faire pivoter la lance aussi bien que ceux pour déplacer celle-ci comportent un accouplement pouvant Atre engagé et dégagé par rapport à la lance, tandis que les moyens pour faire glisser la lance peuvent déplacer en va-et-vient leur accouplement 10 pouvant être engagé et dégagé. Grace aux accouplements, il n'est pas nécessaire que les moyens pour faire pivoter la lance accompagnent le déplacement de la lance pendant le glissement Ces moyens peuvent être montés sur la base Les moyens de glissement 15 de la lance sont couplés à la lance uniquement pendant le déplacement de cette dernière entre deux interruptions et donc deux pivotements Pendant le pivotement, ces moyens peuvent ramener l'accouplement en position d'origine,de telle sorte que les moyens pour faire avancer la lance ne 20 doivent provoquer qu'un déplacement limité. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, les accouplements peuvent être engagés et dégagés à distance. Utilement l'installation comprend un mécanisme 25 de commande qui commande les accouplements de telle sorte que quand un accouplement est engagé, l'autre est dégagé. Dans une forme de réalisation remarquable de l'invention, les accouplements sont du type qui permet encore le mouvement des parties à coupler avec une 30 résistance anormalement élevée à l'accouplement. De préférence, les accouplements sont du type non rigide. Dans une forme de réalisation efficace de l'invention, les moyens pour faire pivoter la lance autour de son axe comportent un tube de palier dans lequel la lance pénètre avec une possibilité de coulissement suivant sa direction axiale et qui à son tour est supporté à 5 pivotement autour de l'axe de la lance dans la base,et leur accouplement pouvant être engagé et dégagé est monté entre ce tube de palier et la lance. Dans une forme de réalisation appliquée de préférence de l'invention, les moyens pour faire glisser la 10 lance suivant sa direction axiale comportent un mécanisme à cylindre et piston à double action qui, d'une part, est fixe par rapport à la base et, d'autre part, peut être couplé directement à la lance par l'accouplement de ces moyens. Dans une autre forme de réalisation particulière 15 de l'invention, l'installation comprend au moins un tuyau de succion qui passe à travers une ouverture dans la base et un joint qui obture hermétiquement l'ouverture autour du tuyau, joint qui comporte une partie qui entoure le tuyau et est fixée à la base et est dotée du côté du tuyau 20 d'au moins une rainure dans laquelle est disposée une bague d'étanchéité élastique. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une installation pour le nettoyage d'un générateur de vapeur au moyen 25 d'une lance à haute pression, suivant l'invention; cette description est uniquement donnée à titre d'exemple et ne limite pas l'invention; les chiffres de référence concernent les dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe verticale d'une 30 partie d'une installation pour le nettoyage d'un générateur de vapeur au moyen d'une lance à haute pression,suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. Dans les diverses figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments. L'installation suivant les figures comprend une lance à haute pression 1 qui est agencée à travers une ouverture 2 dans la paroi 3 du générateur de vapeur à nettoyer L'extrémité située à l'intérieur du générateur de vapeur est dotée d'une façon connue d'une tête de pulvé10 risation, tandis que l'autre extrémité se raccorde à l'aide d'un accouplement dit pivotant" à un tuyau souple qui est en liaison avec une source de liquide sous haute pression Dans un but de simplification, cette tête de pulvérisation, cet accouplement et cette source de liquide 15 sous haute pression n'ont pas été représentés. Le générateur'de vapeur est d'une construction connue en soi et dans un but de simplification, seule une partie de sa paroi 3 avec l'ouverture 2 est représentée. Autour de la lance 1, l'ouverture 2 est fermée 20 par une base qui est constituée essentiellement par une bride de montage 4 et une pièce fixe 5 qui en est rendue solidaire, et qui forme un guide pendant le glissement de la lance 1 aussi bien qu'un palier pour le pivotement de la lance 1. La bride de montage ronde 4 est fixée autour de l'ouverture 2 au moyen de boulons 6 sur la face extérieure de la paroi 3 du générateur de vapeur. La pièce fixe 5 comprend une partie formant bride 8 fixée au moyen de boulons 7 sur la face extérieure 30 de la bride de montage 4 et nettement plus petite que la bride 4, une douille 9 s'y raccordant qui traverse autour de la lance 1 une ouverture 11 dans la bride de montage 4, et une douille 10 un peu plus grande qui se raccorde de -6 l'autre côté autour de la lance 1, à la partie 8 et forme palier pour des roulements à rouleaux 12. Entre la lance 1 et la douille 9 se trouve une douille de nylon 13 Dans le générateur, entre l'extrémité 5 de cette douille 13 et une bride d'obturation 14 fixée sur la douille 9, un joint d'eau 15 est agencé autour de la lance 1 Entre la bride 4 et la paroi 3 se trouve aussi une bague d'étanchéité 16, de telle sorte qu'ainsi l'ouverture 2 est obturée sans fuite autour de la lance l,tandis 10 que la lance 1 peut cependant coulisser et tourner par rapport à la base 4,5. Les deux roulements à rouleaux 12 dans la douille ne sont pas montés directement entre la douille 10 et la lance 1 mais bien entre la douille 10 et une douille de 15 palier 17 qui entoure librement la lance 1 sur le côté extérieur du générateur. Cette douille de palier 17 fait partie de moyens destinés à faire pivoter la lance 1 en va-et-vient sur 180 . Ces moyens comprennent en outre une roue dentée 20 18 qui entoure la partie faisant saillie en dehors de la base 4,5, de la douille de palier 17 et est rendue solidaire de cette dernière La roue dentée 18 engrène avec une roue dentée 19 qui est fixée sur l'axe de sortie 20 d'un cylindre rotatif pneumatique 21. Ce cylindre rotatif pneumatique comprend un mécanisme à cylindre et piston dont le piston porte une crémaillère qui engrène avec une roue dentée qui est montée sur l'axe de sortie Un tel cylindre rotatif est disponible commercialement et ne sera pas décrit plus en détail ici,ni 30 représenté en détail aux figures. Le cylindre rotatif 21 est fixé à un support 22 qui est monté à côté de la pièce fixe 5 sur la bride de montage 4. Les moyens pour faire pivoter la lance 1 comprennent finalement encore un accouplement pouvant être engagé et dégagé à distance et qui est formé par deux cylindres de serrage 23. De tels cylindres de serrage sont connus en soi et ne seront pas non plus décrits ici en détail,ni représentés en détail aux dessins Ces cylindres de serrage 23 sont montés sur le côté intérieur d'un élargissement de la douille de palier 17 et comportent un petit bloc de serrage 10 24 pouvant être déplacé pneumatiquement et qui est repoussé contre la lance 1 lorsque l'accouplement est engagé. La lance 1 est encerclée à l'endroit des cylindres de serrage 23 par une douille de nylon 25 Les petits blocs de serrage 24 traversent des ouvertures dans cette douille. 15 L'installation comprend encore un mécanisme de commande pneumatique 39, qui commande le cylindre rotatif pneumatique 21 aussi bien que les cylindres de serrage 23 et en fait de telle sorte que le cylindre rotatif 21 et les cylindres de serrage 23 soient en ou hors d'action simultanément Lorsqu'ainsi le cylindre rotatif 21 fait pivoter par l'intermédiaire des roues dentées 18 et 19, la douille de palier 17, cette dernière est couplée à la lance 1 par les cylindres de serrage 23 Ces derniers forment cependant un accouplement glissant, de telle sorte 25 que si pour l'une ou l'autre raison, le pivotement de la lance 1 est gêné, la douille de palier, malgré la mise en action de l'accouplement 23, peut encore tourner par rapport à la lance 1 et un endommagement de la lance 1 ou d'éléments du générateur contre lesquels la lance 1 se trouve 30 éventuellement, est exclu. La construction du mécanisme de commande pneumatique 39 est évidente pour un technicien en la matière et ne sera donc pas non plus décrite en détail ici. Ce mécanisme de commande 39 commande le cylindre -8 rotatif 21 de telle sorte qu'à chaque mouvement de va-etvient de son piston, la douille de palier 17 est amenée à pivoter en va-et-vient sur 180 La lance 1 est alors amenée à pivoter en va-et-vient sur 90 vers la gauche et vers la droite par rapport à sa position médiane, de telle sorte que la tête de pulvérisation peut atteindre l'espace entre deux rangées adjacentes de tubes du faisceau,dans toutes les directions et la boue alors libérée est répartie alors uniformément sur deux tuyaux de succion 26. Entre les deux pivotements de la lance -1, cette dernière est déplacée sur une distance égale à l'écartement d'axe en axe entre deux rangées de tubes adjacentes du faisceau Ce déplacement linéaire a lieu à l'aide de moyens de déplacement ou glissement qui comportent un mécanisme à cylindre et piston à double action 27 et un accouplement 28 pouvant être engagé et dégagé à distance, entre ce mécanisme 27 et la lance 1 Le cylindre du mécanisme à cylindre et piston 27 est fixé au support 22 précité, avec son axe parallèle à 20 celui de la lance 1. L'accouplement 28 comprend un cylindre de serrage 29 qui a la même construction que les cylindres de serrage 23 précités Le cylindre de serrage 29 est monté dans un anneau 30 qui encercle, sur le côté opposé à la base 4,5 de la douille de palier 17, la lance 1 et entre cet anneau et la lance se trouve une douille de nylon 31 Le petit bloc de serrage 24 du cylindre de serrage 29 exerce une pression, Iorsque l'accouplement 28 est engagé, à travers une ouverture dans cette douille de nylon 31, sur la lance. 30 L'accouplement 28 est donc tout comme l'accouplement 23,un accouplement glissant et donc n'est pas du type rigide. Avec l'accouplement 28 dégagé, la lance 1 peut tourner dans la douille de nylon 31. L'anneau 30 est relié directement par une pièce de liaison 32 à l'extrémité du piston du mécanisme à piston et cylindre 27. Aussi bien le mécanisme à cylindre et piston 27 que le cylindre de serrage 29 sont commandés par le mécanisme de commande pneumatique 39 précité et ce de telle sorte que chaque fois que le piston du mécanisme à cylindre et piston 27 est amené en extension, le cylindre de serrage 29 est actif et par conséquent la lance 1 est 10 entraînée et est sortie du générateur sur une distance qui correspond à l'écartement entre les lignes d'axe des tubes de rangées adjacentes du faisceau, mais chaque fois que le piston du mécanisme à cylindre et piston 27 est ramené en retrait, le cylindre de serrage 29 est mis hors 15 d'action et ainsi ce cylindre de serrage se déplace sur la lance 1 sans entraîner la lance 1. La commande pneumatique 39 précitée est en outre construite de telle sorte que quand les cylindres de serrage 23 précités sont actifs, le cylindre de serrage 20 29 est hors d'action et vice-versa, lorsque le cylindre de serrage 29 est actif, les cylindres de serrage 23 sont hors d'action. Ceci signifie donc que la lance 1 ou bien est déplacée suivant son axe longitudinal, ou bien est amenée 25 à pivoter autour de cet axe, mais les deux mouvements ne peuvent avoir lieu simultanément. A cause de l'accouplement 28, le mécanisme à cylindre et piston 27 ne doit avoir qu'une longueur de course limitée qui est simplement égale à l'écartement 30 normal entre les lignes d'axe des tubes de rangées adjacentes du faisceau de tubes Pendant le pivotement de la lance 1, le piston du mécanisme à cylindre et piston 27 et par conséquent aussi l'accouplement 28 reviennent à leur position primitive par rapport à la lance 1, de telle sorte qu'après le ré-engagement de l'accouplement 28, la lance 1 peut à nouveau être avancée sur une distance limitée. Etant donné qu'au cours de cette avance l'accouplement 23 est mis hors d'action, les moyens 17-25 destinés à faire pivoter la lance 1 peuvent être montés sur la base 4,5 et ils ne doivent pas se déplacer conjointement avec la lance 1 suivant sa direction longitudinale. Tout ceci a pour conséquence une structure très compacte et simple La distance sur laquelle la lance 1 est déplacée est déterminée par le mécanisme à c Vlindre et piston et peut par conséquent être ajustée très précisément La distance sur laquelle la lance 1 est à chaque 15 fois déplacée, est toujours aussi exactement la même. Les tuyaux de succion 26 déjà mentionnés pour la succion de la boue hors du générateur de vapeur peuvent aussi traverser la bride de montage 4. L'installation représentée aux figures comprend 20 deux tuyaux de succion 26 de ce genre qui s'étendent à travers des ouvertures 33 dans cette bride 4 Sur le côté extérieur du générateur, des tuyaux souples de succion peuvent être fixés sur les tuyaux 26 par des raccords spéciaux Dans un but de simplification, ces raccords et 25 ces tuyaux souples de succion n'ont pas été représentés aux figures. L'ouverture 33 autour de chaque tuyau 26 est fermée de façon étanche par une pièce d'étanchéité annulaire 34 qui est fixée au moyen de deux boulons 35 contre 30 la face externe de la bride de montage 4 Cette pièce d'étanchéité 34 est dotée de deux rainures en U 36 et 37 dans chacune desquelles se trouve un anneau torique élastique 38. La rainure 36 est agencée autour du tuyau 26 dans la face dirigée vers la bride de montage 4 de la pièce d'étanchéité 34 La rainure 37 se situe dans le côté de la pièce d'étanchéité 34 qui encercle le tuyau 26. L'invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, et dans le cadre de la demande de brevet, de nombreu S modifications peuvent être apportées à la forme de réalisation décrite, notamment en ce qui concerne la forme, la composition, l'agencement et le nombre des éléments qui sont utilisés pour la réalisation de l'invention. REVENDICATIONS 1 Installation pour le nettoyage d'un générateur de vapeur au moyen d'une lance à haute pression ( 1), installation qui comprend une base ( 4,5) destinée à être fixée sur une ouverture ( 2) dans la paroi ( 3) du générateur 5 de vapeur à nettoyer et qui est dotée d'une traversée pour la lance ( 1) dans laquelle cette dernière peut pivoter autour de son axe et peut coulisser suivant sa direction axiale, des moyens ( 27,28) pour faire glisser la lance ( 1) suivant sa direction axiale par rapport à la base ( 4,5) et des moyens ( 17-25) pour faire pivoter la lance ( 1) autour de son axe, caractérisée en ce que les moyens ( 17-25) pour faire pivoter la lance ( 1) aussi bien que les moyens ( 27,28) pour faire glisser la lance ( 1) comportent un accouplement ( 23,28 respectivement) pouvant être engagé et dégagé par rapport à la lance ( 1), tandis que les moyens ( 27, 2 R) pour faire glisser la lance ( 1) peuvent déplacer en va- et-vient leur accouplement ( 28) pouvant être engagé et dégagé. 2 Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les accouplements ( 23 et 28) peuvent 20 être engagés et dégagés à distance. 3 Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme de commande ( 39) qui commande les accouplements ( 23 et 28) de telle sorte que quand un accouplement est engagé, l'autre 25 est dégagé. 4 Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les accouplements ( 23 et 28) sont du type qui, sous une résistance anormalement élevée au couplage, permet cependant le mouve30 ment des parties à coupler. Installation suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les accouplements ( 23 et 28) sont du type non rigide. 6 Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les accouplements ( 23 et 28) comprennent au moins un cylindre de serrage ( 23 ou 29). 5 7 Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens ( 17-25) pour faire pivoter la lance ( 1) sont des moyens pour la faire pivoter en va-et-vient sur 180 . 8 Installation suivant l'une quelconque des 10 revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les moyens ( 17-25) pour faire pivoter la lance ( 1) autour de son axe comprennent une douille de palier ( 17) dans laquelle la lance ( 1) pénètre à coulissement suivant sa direction axiale et qui est à son tour supportée à pivotement autour 15 de l'axe de lance, dans la base ( 4,5) et leur accouplement pouvant être engagé et dégagé ( 23) est monté entre cette douille de palier ( 17) et la lance ( 1). 9 Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens ( 17-25) pour faire pivoter 20 la lance ( 1) autour de son axe comprennent une roue dentée ( 18) qui est montée fixe autour de la douille de palier ( 17) et des moyens ( 19-21) pour entra ner cette roue dentée ( 18). Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens ( 19-21) d'entratnement de la roue dentée ( 18) comportent un cylindre rotatif pneumatique ( 21). 11 Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les moyens ( 27,28) pour faire glisser la lance ( 1) suivant sa direction axiale comportent un mécanisme à cylindre et piston ( 27) à double action qui, d'une part, est fixe par rapport à la base ( 4,5) et, d'autre part, peut être couplé directement à la lance ( 1) par l'accouplement ( 28) de ces moyens ( 27,28). 12 Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un tuyau de succion ( 26) qui traverse une ouverture ( 33) dans la base ( 4,5) et un joint étanche ( 34-38) qui 5 obture hermétiquement l'ouverture ( 33) autour du tuyau ( 26), joint ( 34-38) qui comprend une pièce ( 34) qui encercle le tuyau ( 26) et est fixée à la base ( 4,5) et est dotée du c 5 té du tuyau ( 26) d'au moins une rainure ( 37) dans laquelle est disposée une bague d'étanchéité élastique ( 38). 10 13 Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce que la pièce ( 34) qui encercle le tuyau ( 26) est également dotée sur son coté dirigé vers la base ( 4,5) d'une rainure ( 36) qui entoure la lance ( 1) et dans laquelle est agencée une bague d'étanchéité élastique ( 38). 15 14 Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le mécanisme de commande ( 39) commande les moyens ( 27,28) pour faire coulisser la lance ( 1) d'une manière telle qu'ils ramènent l'accouplement ( 28) dégagé à sa position primitive,après le coulissement de la lance ( 1) avec l'accouplement ( 28) engagé, l'accouplement ( 28) se déplaçant alors conjointement avec la lance ( 1) à partir de sa position primitive, et pendant l'engagement de l'accouplement ( 23) des moyens ( 17-25) pour faire pivoter la lance ( 1).