Brevet FR2554208A1 — publié le 19850503

255420& Panneau d'obturation provisoire d'un passage à l'intérieur d'une enceinte accessible seulement par un orifice de plus petites dimensions La présente invention concerne un panneau pour l'obturation étan- che provisoire d'un passage à l'intérieur d'une enceinte accessible seule- ment par un orifice de dimensions inférieures à celles du passage à obtu- rer. L'invention trouve une application particulièrement efficace pour l'ob- turation provisoire de l'orifice de raccordement, sur la boite à eau d'un générateur de vapeur, d'une conduite du circuit primaire d'un réacteur nu- cléaire à eau sous pression. Dans un réacteur nucléaire l'eau sous pression du circuit primai- re circule entre le réacteur proprement dit o, au contact des éléments com- bustibles elle absorbe la chaleur résultant des réactions nucléaires, et un générateur de vapeur o cette chaleur est utilisée pour produire de la va- peur dirigée ensuite vers des groupes turbo-alternateurs si le réacteur est utilisé dans une centrale électrique nucléaire. Le générateur de vapeur est généralement constitué par un fai- sceau de tubes en U montés sur une plaque tubulaire avec une boite à eau hé- misphérique partagée en deux par une cloison séparant deux chambres; l'eau en provenance de la cuve du réacteur pénètre dans l'une des chambres, par- court les tubes en U et est recueillie dans l'autre chambre d'o elle est pompée pour être renvoyée vers le réacteur. Les orifices de raccordement du circuit primaire sur les chambres de la boite à eau sont de dimensions rela- tivement importantes, de l'ordre par exemple d'un mètre de diamètre. Il est périodiquement nécessaire d'accéder à l'intérieur des deux chambres de la boite à eau, par exemple pour des opérations de vérification et d'entretien. Il est donc prévu un orifice d'accès, mais comme le fluide primaire est sous une pression importante on préfère donner à l'orifice d'accès une section aussi réduite que possible, de l'ordre de 400 mm, c'est à dire d'un diamètre normalement juste suffisant pour le passage d'un homme muni d'une combinaison de protection. Pendant de telles opérations la circulation du fluide primaire est normalement arrêtée et les chambres du générateur de vapeur sont vides. Il est cependant nécessaire d'obturer les orifices par lesquels débouchent les canalisations de circulation du fluide primaire, d'abord pour des rai- sons psychologiques, l'opérateur pouvant craindre une chute dans cet orifi- ce béant, et ensuite pour des raisons de sécurité pour empêcher une arrivée intempestive d'eau dans les chambres du fond du générateur. Le brevet français 76-03456, du même déposant, décrit un mode de réalisation d'un tel panneau d'obturation permettant à la fois son introduc- tion en éléments séparés par le trou d'homme d'accès de faible section, sa mise en place rapide sur une portée d'appui entourant l'orifice, et sa fixa- tion rapide par vissage sur la portée d'appui. Un tel dispositif n'est ce- pendant capable de supporter que des pressions hydrostatiques légèrement su- périeures à un bar, correspondant à la hauteur d'eau de la piscine du réac- teur. De plus le souci continu d'améliorer les conditions de travail en milieu contaminé conduit à procéder à des opérations de décontamination. L'évolution des techniques chimiques de décontamination des constituants du circuit primaire des réacteurs à eau sous pression a permis d'effectuer ces opérations à l'aide d'un réactif fortement dilué dans l'eau et porté à une température d'environ 135 C qui correspond à une pression saturante légère- ment supérieure à 3 bars absolus du liquide contenu dans les chambres de la boite à eau. En outre lorsque l'opération de décontamination doit être ef- fectuée dans le faisceau tubulaire, il est nécessaire, pour éviter tout phé- nomène de vaporisation, de soumettre le liquide à une surpression d'environ 0,5 bar. Lors des opérations de décontamination les obturateurs des orifi- ces de circuit primaire sont alors destinés à isoler le générateur qui est en surpression d'environ 3,8 bars sur la face côté boite à eau. Il faut encore ajouter un coefficient de tenue aux épreuves hydrauliques d'essais qui peuvent conduire à soumettre les obturateurs à des pressions effectives dépassant 5 bars. Pour pouvoir satisfaire à de telles contraintes les dispositifs antérieurs tels que décrits par le brevet français 76-03456 devraient com- porter des éléments constitutifs dépassant largement le poids de 25 daN gé- néralement admis pour des manutentions rapides. La présente invention apporte donc une solution nouvelle au pro- blème de la mise en place rapide d'un panneau d'obturation introduit dans une enceinte par un orifice de faibles dimensions, et ceci en limitant le poids des éléments à introduire séparément et successivement dans l'encein- te. L'invention s'applique donc à un panneau d'obturation étanche pro- visoire d'un passage à l'intérieur d'une enceinte accessible seulement par un orifice de dimensions inférieures à celles du passage à obturer, le pour- tour du passage à obturer comportant une portée d'appui munie d'alésages fi- letés. Selon l'invention, le panneau est constitué par: - au moins deux panneaux articulés entre eux par des charnières étanches souples, la dimension et le nombre des panneaux étant déterminés pour per- mettre le passage à travers l'orifice d'accès de l'ensemble des panneaux re- pliés les uns sur les autres, chaque panneau comportant le long de ses bords articulés une série de pions d'accrochage, - un jeu de raidisseurs en nombre égal à celui des charnières du panneau, chaque raidisseur comportant deux lignes de lumières conjuguées avec les li- gnes de pions d'accrochage de deux panneaux contigus, - un cadre en au moins deux parties articulées et repliables l'une sur l'au- tre, reproduisant en position déployée le contour de la portée d'appui et comportant des moyens pour enserrer, avec interposition d'un joint, les ex- trémités des panneaux et des raidisseurs contre la portée d'appui, par vis- sage dans les alésages filetés. Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention les panneaux sont constitués en alliage de métal léger revêtus de fibre de car- bone liée par de la résine, et les charnières souples sont réalisées en élastomère résistant à la corrosion. L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réali- sation particulier représenté par les dessins annexés, ce mode de réalisa- tion étant donné à titre d'exemple dans une application à l'obturation de l'orifice de raccordement du circuit primaire d'un réacteur nucléaire sur la boite à eau d'un générateur de vapeur. La figure 1 est une vue limitée de dessus, avec des coupes par- tielles d'un obturateur en place sur la portée d'appui de l'orifice. La figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1. La figure 3 montre à plus grande échelle le détail de l'assembla- ge d'un raidisseur sur l'obturateur, selon III-III de la figure 1. La figure 4 montre le détail de la fixation de l'extrémité d'un raidisseur et d'un panneau sur la portée d'appui, selon IV-IV de la figure 1. La figure 5 montre l'articulation du cadre de fixation selon V-V de la figure 1. La figure 6 montre les panneaux en position repliée pour leur pas- sage par l'orifice d'accès à l'enceinte. Si l'on se réfère tout d'abord à l'ensemble des figures 1, 2 et 3 on verra que le pourtour de l'orifice 1 à obturer est muni d'une portée an- nulaire d'appui 2 soudée sur la paroi 3 de l'enceinte; la portée 2 compor- te une série d'alésages filetés 4. L'obturateur proprement dit est ici réalisé en trois panneaux 5, 6 et 7, constitués chacun par une structure 9 en nids d'abeilles en métal léger, elle-même revêtue d'une couche 10 de matériaux composites en fibres de carbone liées par une résine. Les panneaux sont réunis entre eux par une bande 11 d'élastomère surmoulée sur les bordures parallèles des panneaux se faisant face, comme on le voit mieux sur la figure 3. à plus grande échelle. Les bandes 11 for- ment ainsi une charnière souple mais étanche entre les panneaux 5 et 6 d'une part et 6 et 7 d'autre part. La tenue mécanique des charnières est renforcée, sur chaque face des panneaux, par des bandes 12 formant couvre- joints, elles-mêmes en matériau composite fibres de carbone-résine, et fixées sur les panneaux par les vis 13 et les écrous 14. La tête des vis 13 est prolongée par des pions d'accrochage 15 en forme de champignon faisant saillie à intervalles régulier en ligne le long des bords articulés des pan- neaux. Chaque panneau 5, 6, 7 est calculé et dimensionné pour pouvoir, en soi, résister aux pressions d'utilisation ou d'épreuves. Pour assurer la rigidité en service des charnières souples 11 le dispositif comporte des poutres raidisseuses séparées 17, destinées à être mises en place sur les charnières. Les poutres 17 sont constituées de deux âmes en acier inoxyda- ble 18 soudées sur deux semelles 19 et 20. La semelle 19 est découpée pour former des lumières en forme de crochets 21 qui, par un léger déplacement longitudinal, viennent s'agripper sous les têtes des pions d'accrochage 15, de façon à bloquer dans un mmène alignement plan les deux bords de deux pan- neaux contigus et de façon à reporter sur l'ensemble de la poutre 17 les ef- forts qui tendraient à faire plier l'articulation 11. On observera d'ail- leurs que grâce aux têtes débordantes des pions 15 le report des efforts sur la poutre 17 s'exerce de la même façon lorsque la pression est appli- quée sur l'une ou l'autre face des panneaux. L'ensemble des dispositifs est complèté par une couronne 22,ici circulaire, constituée en deux parties articulées selon un axe diamétral 23 (figure 5), de façon à permettre de replier chaque demi-couronne sur l'au- tre selon la flèche 24. On procédera de la manière suivante pour la mise en place de l'ob- turateur sur la portée d'appui 2 de l'orifice à obturer. Les éléments cons- titutifs de l'obturateur sont d'abord introduits à l'intérieur de la cham- bre de la boite à eau par le trou d'homme de diamètre réduit 26 (figure 6) . Les poutres rectilignes 17 sont introduites telles qu'elles, tandis que la couronne 22 est introduite sans difficulté une fois repliée sur elle- même en un demi anneau de faible section. Les trois panneaux articulés sont éga- lement repliés les uns sur les autres autour des charnières souples 11, et on voit sur la figure 6 que leur ensemble présente alors un encombrement suffisamment réduit pour passer sans difficulté par le trou d'homme 26. L'opérateur ayant lui-même pénétré dans la boite à eau, il lui suffit de déployer les panneaux et de les poser sur la portée 2, l'opéra- tion étant facilitée par des plots de centrage 27 solidaires des panneaux; la rigidité propre des panneaux est suffisante pour que l'ensemble reste en place en l'absence de pression sur l'une ou l'autre face. Après dépliage la couronne 22 peut alors être mise en place pour enserrer les bords des panneaux contre la poutre 2 au moyen de vis 29 enga- gées dans les alésages filetés 4. L'étanchéité de l'assemblage est assurées après serrage définitif des vis 29, par des joints 30 disposes à la périphé- rie de l'ensemble des panneaux. On vient ensuite accoster les poutres 17 dans l'axe des charniè- res 11, dans une position o les pions 15 échappent aux crochets 21. Ceci est possible grâce au décrochement du prolongement 31 de la semelle 19, ce qui ménage un jeu longitudinal 32 à chaque extrémité de la poutre 17. Avant d'appliquer la poutre 17 on aura rabattu contre la bande 11 le profilé en élastomère 34 destiné à assurer une portée de soutien à la bande charnière 11. Auparavant, et pour ne pas gêner la manutention des panneaux et leur pliage, le profilé 34 était maintenu écarté par des liens 35 boutonnés sur des attaches 36. Sur la figure 6 et sur la partie gauche des figures 1 et 2 on voit les profilés 34 en position d'attente; sur la figure 3 et sur la partie droite de la figure 1 on voit au contraire les profilés 34 en posi- tion de soutien de la charnière souple 11. Par une poussée longitudinale de la poutre 17 on vient ensuite agripper les deux rangées de pions 15 sur les deux rangées de crochets 21. Les poutres 17, ainsi solidarisées avec les panneaux avec blocage des arti- culations souples 11, peuvent alors être à leur tour fixées sur la couronne 22 et la portée 2 par des vis 37 qui assurent à la fois, comme on le voit sur la figure 4, l'appui des poutres 17 et le serrage du joint d'étanchéité 30. Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également les réalisations qui n'en différeraient que par des détails, par des varian- tes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. C'est ainsi qu'elle ne doit pas être limitée à l'obturation d'orifices circulaires, car elle s'applique de la même façon à l'obturation de passages de toute forme, et par exemple rectanglaire, chaque fois que cette obturation doit être réa- lisée à l'intérieur d'une enceinte accessible seulement par un orifice de dimensions inférieures à celles du passage à obturer. Le nombre et la dimen- sion des panneaux seraient alors déterminés de façon à pouvoir introduire l'ensemble replié par l'orifice d'accès et bien entendu on disposera alors d'autant de poutres raidisseuses que d'articulations. De même le cadre de serrage pourra aussi comporter plusieurs articulations, permettant de le re- plier suffisamment pour permettre son passage par l'orifice d'accès. De même les profilés d'appui 34 pourraient, en variante, être col- lés à demeure sous la semelle 19 des poutres raidisseuses 17. REVENDICATIONS 1. Panneau d'obturation étanche provisoire d'un passage à l'inté- rieur d'une enceinte accessible seulement par un orifice de dimensions infé- rieures à celles du passage à obturer, - le pourtour du passage à obturer comportant une portée d'appui munie d'alé- sages filetés, caractérisé par le fait qu'il est constitué par: au moins deux panneaux (5, 6, 7) articulés entre eux par des charnières étanches souples (11), la dimension et le nombre des panneaux étant détermi- nés pour permettre le passage à travers l'orifice d'accès (26) de l'ensem- ble des panneaux repliés les uns sur les-autres, chaque panneau comportant le long de ses bords articulés une série de pions d'accrochage (15), - un jeu de raidisseurs (17) en nombre égal à celui des charnières (11) du panneau, chaque raidisseur comportant deux lignes de lumières (21) conju- gées avec les lignes de pions d'accrochage (15)-de deux panneaux contigus, - un cadre (22) en au moins deux parties articulées et repliables l'une sur l'autre, reproduisant en position déployée le contour de la portée d'appui (2) et comportant des moyens (29, 37) pour enserrer, avec interposition d'un joint (30), les extrémités des panneaux (5, 6, 7) et des raidisseurs (17) contre la portée d'appui (2), par vissage dans les alésages filetés (4). 2. Panneau d'obturation selon revendication 1, caractérisé par le fait que les panneaux (5, 6, 7) sont constitués en allia- ge de métal léger revêtu de fibres de carbone liées par de la résine. 3. Panneau d'obturation selon revendication 1, caractérisé par le fait que les charnières souples (11) sont réalisées en élastomère résistant à la corrosion. 4. Panneau d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte, associé à chaque charnière (11), un profilé d'appui (34) interposé entre la charnière souple (11) et le raidis- seur (17) correspondant. SEPT PAGES FRAMATOME & Cie