Brevet FR2554906A1 — publié le 19850517

Dispositif de centrage pour des parties de conduit susceptibles d'être accouplées. L'invention concerne un dispositif de centra- ge pour accoupler par télémanipulation une bride d'extrémité d'un conduit fixe à une bride d'extrémité d'une partie de conduit pouvant être enlevée vertica- lement dans une cellule pour la mise en oeuvre de pro- cédés, notamment dans une cellule de grande capacité pour le retraitement de matières combustibles irra- diées, le plan de séparation de la bride d'extrémité et de la bride du conduit étant disposé dans un plan vertical. Des installations de retraitement de matières combustibles irradiées présentent, pour la réception de la partie nécessaire à la technique des procédés, ce que l'on appelle des cellules "chaudes" de grande capacité. Dans ces cellules de grande capacité proté- geant du rayonnement, les composants nécessaires aux procédés sont placés dans des échafaudages ou des bâtis (dénommés râteliers). Les travaux d'entretien à l'intérieur des cellules de grande capacité soumises au rayonnement radioactif doivent s'effectuer sans qu'une personne ait à y pénétrer. Les travaux d'entretien sont donc effectués par des machines de télémanipulation mobiles sur place. Il apparaît bon à cet effet que les râte- liers recevant les composants nécessaires aux procé- dés soient placés d'une manière convenable du point de vue de la télémanipulation, suivant des modules, le long des murs des cellules chaudes de grandes - dimensions. On a ainsi la possibilité de remplacer entièrement un râtelier ou une partie du râtelier. Lorsque l'on remplace un râtelier, tous les conduits qui relient directement deux râteliers entre eux ou avec les conduits traversant le mur de la cel- lule, doivent être séparés par télécommande, et, après le montage d'un nouveau râtelier, être reliés à nouveau les uns avec les autres. Pour permettre le démontage du râtelier, il est nécessaire d'éloigner des sections entières des conduits, parce qu'elles gêneraient la possibilité d'effectuer un remplacement, c'est-à-dire l'enlèvement du râtelier. On utilise donc des parties de conduit qui peuvent être enlevées, ce que l'on appelle des unités de raccordement, qui sont munies à leurs extrémités de brides de tuyau qui peuvent être accouplées. Lorsque l'on relie des conduits traversant le mur de la cellule avec des raccords de conduit du râtelier, les unités de raccordement sont introduites entre la bride d'extrémité fixe d'un raccord de con- duit soudé à une plaque detuyaux fixée sur le mur de la cellule et la bride d'extrémité du raccord de tuyau d'un appareillage disposé dans le râtelier et sont accouplées à ces deux brides d'extrémité. Entre ces deux brides d'extrémité il y a une distance fixe dans laquelle est introduite ou peut être enlevée la partie de conduit, qui peut être remplacée ou qui peut être enlevée. La liaison des brides l'une avec l'autre, est réalisée par des moyens en soi connus,comme des accouplements à anneau tendeur ou des liaisons par boulons Les parties de conduit à accoupler doivent êtreassemblées de manière centrée. Comme cette opéra- tion doit être effectuée au moyen de la technique de manoeuvre par télémanipulation, l'opérateur,qui sur- veille et qui met en oeuvre le processus de jonction au moyen d'un téléviseur,doit résoudre un problème particulier. Peu avant la jonction des parties de con- duit, on voit mal l'emplacement d'accouplement. Cela conduit souvent à des essais infructueux de l'inser- tion de la partie de conduit,qui doit être remplacée ou qui doit être enlevée. L'invention vise à perfectionner un dispositif de centrage du type mentionné au début du présent mé- moire,de manière à ce que le processus d'accouplement puisse s'effectuer rapidement,d'une manière sure et avec une structure qui est simple techniquement. Suivant l'invention, sur le conduit fixe est disposée une cheville verticale de centrage faisant saillie vers le haut et sur la partie du conduit pou- vant être enlevée est disposée une pièce femelle, ayant des surfaces de centrage, qui s'adapte sur la cheville de centrage. Le démontage de la partie de conduit est effectué suivant la direction verticale, après avoir débloqué le moyen de blocage par télémanipulation. Apres les travaux d'entretien ou le remplacement d'un module de râtelier, il faut remettre en place Dpartie de conduit pour relier à nouveau les raccords de tuyau. Pour l'opérateur, le dispositif de centrage suivant l'invention représente déjà une aide visuelle pour guider ensemble les brides à accoupler. Ceci est rendu possible,parce que le processus de centrage dans le dispositif de centrage suivant l'invention, n'a pas lieu à l'intérieur, à l'emplacement d'accou- plement, mais d'une manière avantageuse à l'extérieur. Cela permet donc de guider ensemble rapidement, de manière centrée, les brides à accoupler. Suivant des variantes préférées: - la cheville de centrage est fixée sur un collier pour tuyau,qui est fixé autour du conduit fixe à côté de sa bride d'extrémié; - la pièce femelle est fixée à l'extré- mité d'un support coudé dont l'une des branches est fixée verticalement sur le pourtour d'un collier pour tuyau, ce collier étant disposé autour de la partie de conduit susceptible d'être enlevée, à côté de la bride de tuyau à accoupler. La fixation de la cheville de centrage et de la pièce femelle sur le collier pour tuyau fixé autour des conduits, a l'avantage de donner un aligne- ment précis, suivant la direction verticale. La - cheville de centrage fixée sur le conduit fixe peut être fixée déjà lors du montage initial et lors de la constitution de la cellule de grande capacité. La pièce femelle, sur la partie de conduit qui peut être échangée ou qui peut être enlevée, peut être mon- tée dans la zone de service protégée qui est disponi- ble au-dessus ou à côté de la cellule de grande capa- cité. Suivant un perfectionnement, la cheville de centrage est constituée d'une barre plate qui présente à l'extrémité supérieure un bout cunéiforme, qui s'étend suivant la direction longitudinale rt parallèlement à l'axe du conduit, et la pièce femelle présente un évidement ouvert vers le bas et s'élargissant d'une manière cunéiforme, qui est disposé parallèlement à l'axe du conduit. Grâce à ce perfectionnement, le centrage s'étend sur des surfaces coniquesd'une largeur- déterminée. On parvient à un guidage précis et à une bonne stabilité du dispositif de centrage. De préférence: - à côté du collier de tuyau du conduit fixe et/ou du collier de tuyau de la partie de conduit susceptible d'être enlevée sont disposés des moyens de butée pour empêcher le coulissement axial des colliers de tuyau; - les moyens de butée sont des blocs de limita- tion de mouvement soudés sur la surface du conduit. Grâce à cela, on empêche tout déplacement axial des deux parties du dispositif de centrage. L'invention procure un dispositif de centrage qui permet la jonction rapide, avec centrage de brides à accoupler par la technique de télémanipulation. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple, et dans lequel, par souci de simplicité, on a renoncé à représenter les éléments qui ne sont pas nécessaires à la compréhension de l'invention: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'une cellule de grande capacité avec des râteliers s'étendant le long des murs, d'une partie de conduit entre une bride d'extrémité d'un conduit fixe sur le mur de la cellule et un raccord de tuyau fixe sur le râtelier, la figure 2 est une vue,à plus grande échelle, de l'emplacement d'accouplement, alors que la bride d'extrémité fixe du mur de la cellule et la bride de tuyau voisine de la partie de conduit sont accouplées, et la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. Dans une cellule de grande capacité 2, plu- sieurs tablettes 4, dénommées râteliers, sont dispo- sées le long de deux murs 6 et 8 opposés de la cellu- le. Dans ces râteliers 4 qui peuvent avoir une struc- ture à claire-voie, sont reçus les divers composants nécessaires aux procédés,dont on n'a représenté ici, par souci de clarté, qu'un récipient 9. Les deux ran- gées de râteliers opposés forment un couloir de trans- port 10 central. Dans ce couloir de transport 10 est monté, avec possibilité de se déplacer, un système porte-manipulateur 12. Le système porte-manipulateur comprend une poutre transversale 14 supérieure qui peut être déplacée horizontalement dans les murs la- téraux 6, 8 de la cellule de grande capacité 2. Sur la poutre transversale 14 est montée au milieu une colonne de guidage 16 verticale. Sur la colonne de guidage 16 qui peut tourner autour de son axe longitudinal, est disposé, de maniè- re à pouvoir monter et descendre, un support 20 qui porte un bras extensible télescopique 22. A l'extrémi- té du bras extensible télescopique 22 peuvent être adaptés des manipulateurs, des outils ou d'autres ap- pareils de télémanipulation. Au-dessus de la poutre transversale 14 du système porte-manipulateur 12, est disposé, juste en- dessous du plafond de la cellule 27, un pont-grue 28 qui peut être télécommandé et qui est muni d'un cha- riot mû par cable 32 pouvant se déplacer transversale- ment à la poutre de pont 30. Le pont-grue 28 porte, sur un câble métallique 34, un crochet de grue 36. Les râteliers 4 présentent, sur leur sommet, respectivement une plaque de raccordement de tuyaux , qui reçoit les raccords de tuyau 42 des composants nécessaires aux procédés. Au-dessus des râteliers 4, sont disposées,à l'intérieur de la cellule de grande capacité 2, sur les murs de la cellule 6 et 8, respec- tivement des plaques de raccordement44 disposées ver- ticalement pour des conduits 46 amenés de l'extérieur en passant par des tampons 45 à travers le mur de la cellule. Les plaques de raccordement de tuyaux 44 présentent des brides d'extrémité 47,dans lesquelles se terminent les conduits 46 qui sont amenés. Le tampon 45 du mur de la cellule est rempli de granulés 48 de plomb. Pour chaque râtelier 4, les deux plaques de raccordement 40 et 44 sont reliées entre elles par une partie de conduit 49, que l'on appelle l'unité de raccordement. Cette partie de conduit 49 présente, à chacune de ses extrémités, une bride de tuyau 50, 52,qui est reliée,par des liaisons à boulons 53, à la bride d'extrémité 47 du mur de la cellule et à la bride d'extrémité 42 de la plaque de raccordement de tuyaux 40. La partie de conduit 49 peut être enlevée suivant la direction verticale, après avoir dévissé les raccords à boulons 53. Pour guider avec centrage les brides 47 et 50 des tronçons de conduits 46 et 49 horizontaux, ces tronçons présentent un dispositif de centrage 54. Le dispositif de centrage 54 (fiqures 2 et 3) est constitué essentiellement d'une cheville de centrage 56,qui est fixée,en faisant saillie verticalement vers le haut,à un côté de la bride d'extrémité 47 du conduit fixe 46. La cheville de centrage 56 est cons- tituée d'une barre plate qui est soudée parallèlement à l'axe sur un collier pour tuyau 58, lequel est fixé au moyen de boulons 60 au conduit fixe 46. La cheville de centrage 56 présente un bout 62 cunéiforme qui est dirigé parallèlement à l'axe du conduit. Sur la partie de conduit 49 qui peut être en- levée est fixé également, à côté de la bride de tuyau 50, un collier pour tuyau 64 au moyen de bou- lons 66. Sur ce collier pour tuyau 64 est soudé, par son aile verticale 69, un support coudé 68 qui fait saillie vers le haut et dont l'aile horizontale 70 présente à son extrémité une pièce femelle 72 qui est soudée. Cette pièce femelle 72 est mu- nie d'un évidement 74 cunéiforme qui est ouvert vers le bas. L'évidement 74 cunéiforme est dirigé parallè- lement à l'axe du conduit et agit ainsi en coopéra- tion avec le bout 62 cunéiforme de la cheville de centrage 56.-Les surfaces inclinDes 75 de l'évidement 74 cunéiforme de la pièce femelle 72 forment les surfaces de centrage de la goupille de centrage 56 pendant le processus de centrage. Des deux côtés de chaque collier pour tuyau 58 et 64, sont soudés dans la région des boulons 60 et 66,sur les surfaces respectives du conduit, des blocs de limitation du mouvement 80, 82 et 84,86. Ces blocs de limitation 80, 82 et 84, 86 empêchent tout coulissement axial des colliers pour tuyau 60, 66. Le mode de fonctionnement du dispositif dé- crit ci-dessus est le suivant. Si l'on doit démonter le râtelier 4 ou une partie de celui-ci, il faut d'abord défaire la liaison des-conduits entre la plaque de raccordement des tuyaux 40 du râtelier 4 et la plaque de raccorde- ment des tuyaux 44 du mur de la cellule, et enlever l'élémentde raccordement 49. Par une visseuse à percus- sion portée par un bras de manipulateur 22, on débou- lonne les brides qui sont accouplées ensemble. Ensuite, au moyen de la grue 36, on soulève l'élément de con- duit 49 verticalement vers le haut, à partir de sa position dans laquelle il relie les raccords de tuyau. On peut alors remplacer le râtelier 4. Apres avoir remplacé le râtelier 4, il faut relier à nouveau l'un à l'autre les raccords de tu- yau. A cet effet, on met l'élément de raccordement 49, au moyen de la grue 28, en le déplaçant verticale- ment vers le bas, dans la position entre les deux brides d'extrémité 47 et 42, à relier l'une à l'autre, des plaques de raccordement de tuyaux 44 et 40. Par un dispositif de télévision, l'opérateur peut, sur son écran, diriger l'insertion de l'élément de raccor- dement 49 par le dispositif de centrage 54 se trouvant en-dehors de l'emplacement d'accouplement. On peut déjà parvenir ainsi, en raison de cette perception visuelle, à s'approcher d'une manière très précise de la position d'accouplement. Le centrage fin des brides 47 et 50 l'une par rapport à l'autre est obtenu dans la plage de réglage fin en engageant la pièce femelle 72 sur la cheville de centrage 76. Le bout cunéiforme 72 de la cheville de centrage 66 vient sur les surfaces inclinées de centrage 75 de la pièce femelle 72, et centre, lorsque l'élément de conduit 49 continue à descendre, la bride de tuyau 50 d'une manière exactement centrée par rapport à la bride d'extrémité 47 du conduit fixe 46. Après ce guidage centré d'une manière précise des deux brides 47 et , celles-ci sont reliées au moyen d'une visseuse à percussion,qui revisse les boulons 53 et qui est por- tée par le bras de manipulateur 22. REVENDICATIONS 1. Dispositif de centrage pour accoupler par télémanipulation une bride d'extrémité d'un conduit fixe à une bride d'extrémité d'un élément de conduit pouvant être enlevé verticalement dans une cellule pour la mise en oeuvre de procédés, notamment dans une cellule de grande capacité pour le retraitement de matières combustibles irradiées, le plan de liaison de la bride d'extrémité et de la bride du conduit étant disposé dans un plan vertical, caractérisé en ce que sur le conduit (46) fixe est disposée une cheville verticale de centrage (56) faisant saillie vers le haut et en ce que sur l'élément de conduit (49) pouvant être enlevé est disposée une pièce femelle (72) ayant des surfaces de centrage (74) et s'adaptant sur la cheville de centrage (56). 2. Dispositif-de centrage suivant la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la cheville de centra- ge (56) est fixée sur un collier pour tuyau (58),qui est fixé autour du conduit (46) fixe à côté de sa bride d'extrémité (47). 3. Dispositif de centrage suivant la.revendi- cation 1, caractérisé en ce que la pièce femelle (72) est fixée à l'extrémité d'un support coudé (68) dont l'une des branches (69) est fixée verticalement sur le pourtour d'un collier pour tuyau (64), ce il collier étant disposé autour de l'élément de conduit (49) susceptible d'être enlevé, à côté de la bride de tuyau (50) à accoupler. 4. Dispositif de centrage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la che- ville de centrage (56) est constituée d'une barre plate qui présente à l'extrémité supérieure (62) un bout cunéiforme qui s'étend suivant la direction longitudinale et parallèlement à l'axe du conduit, et en ce que la pièce femelle (72) présente un évidement ouvert vers le bas et s'élargissant d'une-manière cunéiforme, qui est disposé parallèlement à l'axe du conduit. 5. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'à côté du collier de tuyau (58) du conduit fixe (46) et/ou du collier de tuyau (64) de l'élément de conduit (49) susceptible d'être enlevé sont disposés des moyens de butée (80, 82, 84, 86) pour empêcher le coulissement axial des colliers de tuyau (58, 64). 6. Dispositif suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce que les moyens de butée sont des blocs de limitation de mouvement (80, 82, 84, 86) soudés sur la surface du conduit.