Brevet FR2561749A1 — publié le 19850927

La présente invention concerne une structure de support, et elle vise plus particulièrement une structure de support pour l'isolation thermique de parties d'installation, telles que, notamment, des générateurs de vapeur qui sont utilisés dans un circuit primaire de centrales nucléaires. Dans une telle structure, la partie de cette installation est entourée d'un groupe espacé de supports verticaux auxquels sont fixés des bras conçus de façon à venir en prise avec d'autres bras, prévus sur des éléments d'isolation thermique fixes qui entourent la partie de cette installation. On conçoit qu'une telle structure exige un volume considérable, ce qui constitue un gaspillage d'argent et est, par ailleurs, peu pratique, notamment lorsqu'une machine de contr8le et d'essai doit être déplacée jusqu'à un certain emplacement, afin de contr6ler des cordons de soudure de cette partie d'instal- lation, après avoir enlevé des éléments isolants amovibles appropriés. On ren- contre alors des difficultés, qui résultent du fait que le système de contrôle de ces machines doit être déplacé vers l'avant, sur une distance relativement importante, de façon à pouvoir atteindre le cordon de soudure ou toute autre partie de l'installation devant être contr8lée. La présente invention résoud, d'une façon générale, le problème d'une structure de support pour l'isolation thermique exigeant un espace bien plus faible. Selon l'invention, ce problème est résolu en apportant une structure de support qui est caractérisée en ce que des tirants suspendus, auxquels est fixée l'isolation thermique, sont suspendus à partir de pivots de suspension de la partie de l'installation, cette dernière étant suspendue dans l'enceinte o elle est logée. Selon un mode de réalisation de cette structure, les tirants suspendus sont intégrés dans la construction de l'isolation thermique. Si la partie de l'installation consiste en une pluralité d'éléments sé- parés qui sont reliés les uns aux autres à l'aide de cordons de soudure, ces cordons de soudure nécessitent un contr8le constant, devant être effectué selon des intervalles de temps appropriés, en fonction de prescriptions règlementaires. Dans ce but, les parties de l'isolation thermique qui recouvrent les cordons de soudure sont enlevées, et le dispositif d'essai effectuant les contrôles est amené à l'emplacement voulu. Selon une caractéristique de cette invention, l'iso- lation thermique est constituée, dans ce but, d'éléments fixes qui sont suspen- dus en laissant entre eux des espaces libres, espaces o sont situés les cordons de soudure devant être contr8lés, ces espaces pouvant être obturés par des élé- ments rapportés. Ces espaces peuvent être recouverts à l'aide de traverses, qui sont con- çues et réalisées de façon à permettre le montage des éléments rapportés. 2 2561749 Selon une variante d'une structure de renfort selon l'invention compor- tant des traverses de liaison radiales, cette structure est caractérisée en ce qu'elle comporte une poutre profilée qui recouvre l'espace vertical compris entre deux éléments d'isolation thermique fixes, cette poutre pouvant être reliée, à ses deux extrémités, à des parties du bâti de l'élément d'isolation thermique fixe correspondant et étant munie de préférence, en son milieu, d'ailes en sail- lie latérale. Ces caractéristiques permettent d'obtenir un bâti grâce auquel l'élément rapporté thermiquement isolant peut être introduit dans cette partie d'installation. Pour la réalisation des éléments rapportés thermiquement isolants, on peut utiliser un matériau isolant qui présente des propriétés d'isolement su- périeures à celles du matériau isolant qui est utilisé pour constituer lesdits éléments d'isolation thermique. Etant donné que les éléments isolants rapportés présentent généralement des dimensions plus petites que les éléments d'isolation thermique fixes, la dépense supplémentaire due au meilleur choix du matériau iso- lant constituant les éléments rapportés est peu importante. L'utilisation d'un matériau isolant de meilleure qualité permet d'obtenir une isolation thermique sensiblement uniforme tout autour de la partie d'installation devant être isolée. Ces caractéristiques s'appliquent également à une structure de support comportant des liaisons longitudinales. Une telle structure est alors caractéri- sée en ce qu'elle comporte une poutre profilée dont la forme s'adapte à la cour- bure de la partie d'installation et qui est vissée sur le bâti, ou une partie du bâti, de l'élément d'isolation thermique fixe. Etant donné que les liaisons longitudinales sont généralement décalées, on prévoit, selon une variante de la présente invention, de subdiviser les ti- rants suspendus et de disposer des entretoises qui s'étendent chacune, à partir du point supérieur d'application du tirant suspendu, sur l'élément isolant fixe correspondant, qui pénètrent dans cet élément isolant fixe, qui sont éventuelle- ment inclinées, et qui s'étendent jusqu'à un point inférieur d'application d'un autre tirant suspendu, sur cet élément d'isolation fixe. Ces diverses caracté- ristiques permettent d'obtenir une structure de support qui est totalement équi- librée statiquement. La présente invention s'applique également au cas o l'on utilise des éléments isolants rapportés dans la zone de liaison longitudinale, de la même façon que décrite ci-dessus, en ce qui concerne l'utilisation d'éléments rap- portés dans la zone radiale. Selon encore un autre aspect de la présente invention, la structure de support comporte des rails destinés à recevoir des dispositifs de contr8le ou des manipulateurs pour de tels dispositifs, ces rails étant de pçéférence dis- posés à l'intérieur de la surface extérieure de l'isolation thermique portée par 3 2 6 2561749 la structure de support. A cet égard, la présente invention apporte des avan- tages particuliers. Etant donné qu'il est nécessaire de soumettre les éléments d'une centrale nucléaire à des contrôles périodiques automatiques, l'isolation thermique doit pouvoir non seulement être rapidement démontée et remontée, mais encore recevoir des dispositifs de contrôle ou des manipulateurs pour de tels dispositifs de contrôle. Jusqu'à présent, on utilisait à cet effet des struc- tures de support particulières comportant des rails destinés à recevoir de tels dispositifs de contrôle. Cependant, dans les centrales nucléaires anciennes, il n'est pas possible de réaliser des essais ou des contrôles périodiques automa- tiques en utilisant des rails pour des manipulateurs, en raison du manque de place. Ce n'est qu'en intégrant des rails pour manipulateurs dans la structure de support pour l'isolation thermique, et, notamment, en disposant ces rails à l'intérieur de la périphérie extérieure de l'isolation thermique qu'il est pos- sible d'économiser environ 80 % de l'espace qui, jusqu'à présent, était néces- saire dans ce but. La présente invention, grâce à sa nouvelle structure de sup- port, offre cette possibilité, en permettant d'effectuer des contrôles pério- diques automatiques complets dans de vieilles installations, et également après avoir rénové le système d'isolation thermique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressor- tiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue en élévation latérale d'un générateur de vapeur d'une centrale nucléaire, la partie inférieure de ce générateur de vapeur ayant été supprimée et l'isolation thermique étant représentée uniquement en coupe; - la Figure 2 est une vue développée de la structure suspendue et des éléments fixes de l'isolation thermique, conformes à la présente invention, cer- taines parties ayant été enlevées; - la Figure 3 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'une liaison radiale représentée en relation avec un élément d'isolation ther- mique fixe supérieur et inférieur; - la Figure 4 est une vue de dessus de la liaison; - la Figure 5 est une coupe selon V-V de la Figure 4; - la Figure 6 est une coupe partielle d'une liaiso ongitudinale, par exemple dans la zone VI de laFigure 2; et, - la Figure 7 est une vue en plan selon la flèche VII de la Figure 6. On se réfère en premier lieu à la Figure 1, sur laquelle la référence 1 désigne une partie d'installation telle que, notamment, un générateur de vapeur d'une centrale nucléaire, qui est suspendue à l'aide de pivots 2 sur des moyens 4 2561749 de suspension (non représentés) du bâtiment de la centrale. Cette partie d'ins- tallation comprend une pluralité de sections séparées, qui sont reliées les unes aux autres à l'aide de cordons de soudure 4, 5, 6 et 7. Les cordons de soudure 4 à 7 constituent des liaisons radiales, ils sont reliés à l'aide de cordons de soudure longitudinaux, qui sont visibles sur la Figure 2, en 8 à 14 par exemple. La Figure 2 montre également les moyens de suspension des tirants suspendus cor- respondants, ces moyens de suspension étant désignés par les références 15 à 19, et les tirants suspendus étant désignés sur cette Figure 2 par les références 20 à 27. Ces tirants suspendus 20 à 27 sont conçus de façon à recevoir des éléments d'isolation thermique fixes,qui ont été schématisés, sur la Figure 2, par des hachures, et désignés par les références 28, 29 et 30. Pour des raisons de calcul de structure, il peut être nécessaire non seulement d'amener les tirants suspen- dus jusqu'en bas de l'installation, mais également de les compléter dans la zone des éléments d'isolation thermique corresondants, par exemple à l'aide de bras obliques 31 et 32 dans l'élément 28. Ces bras, par exemple dans le cas de l'élé- - ment isolant fixe 28, partent d'un point de suspension commun, sur le tirant sus- pendu 21, pour aboutir à des points de fixation 33 et 34, pour la partie qui pro- longe le tirant suspendu 20 ou un nouveau tirant 36. Sur la Figure 2, on peut voir d'autres tirants suspendus, et il n'est pas nécessaire de décrire ceux-ci, étant donné qu'ils sont identiques au tirant qui vient d'être décrit. Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 2, il existe des espaces libres 37 et 38 entre deux éléments d'isolation thermique fixes 28, 29 et 30, ces es- paces libres étant disposés en regard des liaisons longitudinales 9 et 12, res- pectivement. Des espaces similaires existent, par exemple, entre des éléments d'isolation fixes 28 et 39. Ils ont été désignés par la référence 40. Dans ce -cas, l'espace libre 40 dégage une liaison radiale 6. - La Figure 2 montre également les rails 35 qui sont prévus dans la zone o sont situées les liaisons radiales 5, 6 et 7, et également un rail 35', qui est situé juste en-dessous de la liaison radiale 4 (cordon de soudure radial), ce rail 35' recevant des dispositifs de contr8le ou des manipulateurs en cas de nécessité. Sur la Figure 3, l'un de ces rails 35 a été représenté en coupe. Il est fixé sur des pièces d'angle 45, 46, qui seront décrites ci-arprès plus en détail, et il est situé à l'intérieur de-la périphérie externe de l'isolation thermique. Les éléments d'isolation thermique fixes individuels sont raccordés les uns aux autres à l'aide de parties formant des ponts. La référence 41 désigne une liaison radiale qui est représentée en détail sur les Figures 3 et 5, et la référence 42 désigne une liaison longitudinale, qui a été représentée en détail sur les Figures 6 et 7. 2561749 Sur la Figure 3, on peut voir qu'une pièce d'angle 45 peut être vissée sur une partie du bâti interne 43 d'un élément isolant fixe 44, correspondant une piece d'angle 46 sur un élément isolant fixe inférieur 41. Les deux pièces d'angle 45 et 46 sont raccordées à l'aide d'une poutre profilée 48, qui comporte deux ailes 49 et 50 soudées en son milieu. La poutre profilée 48 a également été représentée sur la Figure 5, cette Figure montrant également la façon selon la- quelle sont fixées les deux ailes 49-et 50. On comprend que l'on recouvre ainsi l'espace compris entre les deux élé- ments d'isolation thermique fixes 44 et 47, et qu'un élément rapporté 81 peut être introduit dans l'expace 51, qui est situé derrière l'espace ainsi recouvert, dans la direction de la partie de l'installation. Cet élément rapporté, ainsi inséré dans l'espace 51, est également un élément d'isolation thermique, mais le matériau isolant qui le constitue est d'une qualité sensiblement supérieure à celle du matériau isolant utilisé pour la réalisation des éléments isolants 44 et 47, ce qui permet d'obtenir des propriétés d'isolation thermique sensiblement uniformes sur toute la surface de la structure. Sur les Figures 6 et 7, on peut voir la façon selon laquelle sont recou- vertes les liaisons longitudinales. Le garnissage des parois de la-partie de l'ins- tallation devant être isolée a été représenté en 52. La référence 53 désigne un élément d'isolation thermique fixe. La référence 54 désigne également un élé- ment isolant fixe. Pour permettre l'accès à la liaison 55, on laisse libre un espace, qui a été désigné par la référence 56 sur la Figure 7. Cet espace 56 est recouvert, à son extrémité supérieure et à son extrémité inférieure, à l'aide de profilés 57 et 58, qui sont fixés respectivement au moyen de vis 59, 60, et 61, 62, sur des pièces d'angle du bâti des éléments isolants fixes, ce qui permet de les enlever en cas de nécessité; Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les va- riantes. 6 2561749 REVENDICATIONS 1 - Structure de support pour l'isolation thermique de parties d'instal- lations, notamment de générateurs de vapeur dans un circuit primaire de centrale nucléaire, caractérisée en ce que des tirants suspendus (20-27), auxquels est fixée l'isolation thermique (28, 29, 30), sont suspendus à partir de pivots de suspension (2) de la partie de l'installation (1). 2 - Structure de support selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tirants suspendus (20-27) sont intégrés dans la construction de l'isolation thermique (28, 29, 30). 3 - Structure de support selon l'une des revendications 1 ou 2, pour des parties d'installation constituées d'éléments séparés raccordés par des cordons de soudure, soumis à des inspections périodiques, caractérisée en ce que ladite isolation thermique comprend des éléments fixes (28, 29, 30) qui sont suspendus de manière à laisser des espaces libres (37, 38, 40) entre eux, dans lesquels sont prévus lesdits cordons de soudure (4 à 14), les espaces (51) dans lesquels il n'est pas prévu d'éléments fixes d'isolation thermique et qui restent dans la zone desdits espaces libres (37, 38, 40) pouvant être obturés à l'aide d'élé- ments rapportés thermiquement isolants (81). 4 - Structure de support selon la revendication 3, caractérisée en ce que les espaces entre les éléments fixes (29, 30) de l'isolation thermique sont re- couverts par des traverses (42). - Structure de support selon la revendication 4, comportant des tra- verses de liaison radiales, caractérisée en ce qu'elle comporte une poutre pro- filée (48) recouvrant l'espace vertical compris entre deux éléments d'isolation thermique fixes (4.4, 47), cette poutre pouvant être reliée,à ses deux extrémités, à des parties (45, 46) du bâti de l'élément d'isolation thermique correspon- dant et étant munie, de préférence, en son milieu, d'ailes en saillie latérale (49, 50). 6 - Structure de support selon l'une des revendications 4 ou 5, compor- tant des liaisons longitudinales, caractérisée en ce qu'elle comporte une poutre profilée (57, 58) dont la forme s'adapte à la courbure de la partie d'installa- tion (52) et qui est vissée sur le bâti de l'élément d'isolation thermique fixe (53-54). 7 - Structure de support selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que les tirants suspendus (20-27) sont subdivisés, et en ce qu'elle comporte des entretoises (31, 32) qui s'étendent, dans chaque cas, à partir du point supérieur d'application (33) du tirant suspendu (20-27), qui pénètrent dans l'élément isolant fixe (28-30), qui, éventuellement, sont inclinées, et qui vont jusqu'à un point inférieur d'application (33, 34) de l'élément isolant fixe (28-30) d'un autre tirant suspendu. 8 - Structure de support selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte des rails incorporés (35), destinés à rece- voir des manipulateurs pour des dispositifs de contr8le périodique, en cas de nécessité. 9 - Structure de support selon la revendication 8, caractérisée en ce que les rails des manipulateurs sont disposés à l'intérieur de la surface ex- térieure de l'isolation thermique portée par la structure de support.