Brevet FR2569463A1 — publié le 19860228

2S569463 Dispositif de centrage et de manipulation pour des brides de canalisations, pouvant être accouplées. L'invention concerne un dispositif de centrage et de manipulation monté sur des brides de canalisations, pou- vant être réunies entre elles et servant à réaliser, par ma- nipulation à distance, l'accouplement de la bride d'extrémi- té d'une canalisation fixe à une bride d'extrémité d'un élé- ment de canalisation, pouvant être retiré, dans une cellule de la technique des processus industriels, notamment une cellule de grandes dimensions pour le retraitement de combus- tibles nucléaires irradiés, le plan de séparation des deux brides d'extrémité étant disposé verticalement. Des installations utilisées pour le retraitement de combustibles nucléaires irradiés comportent ce qu'on appelle des cellules chaudes de grandes dimensions, pour recevoir la pièce utilisée dans la technique des processus industriels. Les composants utilisés dans la technique des processus industriels sont placés dans des structures de support ou des chassis (ce qu'on appelle des racks) dans ces cellules de grandes dimensions réalisant une protection contre le rayonnement. Les travaux de maintien en bon état à l'intérieur de la cellule de grandes dimensions, chargée par le rayon- nement radioactif, sont réalisés au moyen de machines mo- biles de manipulation à distance. Les composants utilisés dans le processus industriel, qui sont disposés dans des racks, sont reliés par l'intermédiaire de canalisations entre elles et aux canalisations traversant la paroi de la cellule. Lors d'un remplacement des composants, les canalisation doivent être séparées de façon télécommandée et doivent être à nou- veau réunies entre elles après le montage d'un nouveau compo- sant. Afin de permettre ce remplacement d'un composant ou même globalement le démontage de la structure de support, il est nécessaire de retirer des sections complètes des canali- sations,étant donné qu'elles empêcheraient toute possibilité de remplacement du composant ou l'enlèvement de la structure de support ou d'un module de cette structure. C'est pourquoi on utilise des éléments de canalisa- tions pouvant être retirés, à savoir ce qu'on appelle des unités de liaison entre canalisations, qui sont réunies, au niveau de leurs extrémités,à des brides d'extrémité pouvant être accouplées. Ces brides d'extrémité sont des brides qui doivent être accouplées, lors de la liaison de canalisations fixes traversant la paroi de la cellule, aux brides d'ex- trémité de ces canalisations ou aux brides d'extrémité d'un raccord de canalisation d'un composant de la technique des processus industriels, monté dans la structure de sup- port. On installe par conséquent, par manipulation à distancq une unité de liaisonentre canalisations entre deux brides d'ex- trémité de deux raccords fixes de canalisations et l'on peut remplacer ou retirer une telle unité. La liaison des couples de brides,constituée respectivement par deux brides d'extrémi- té,est obtenue par l'intermédiaire de moyens connus en soi, tels que des accouplements à bague de serrage ou des liaisons vissées. Dans le cas du montage d'une unité de liaisonentre canalisations, il faut réunir les brides d'extrémité, devant être accouplées, en les centrant. De tels dispositifs de centrage sont connus et conviennent pour garantir la coin- cidence des positions des perçages respectivement corres- pondants des brides d'extrémité devant être reliées entre elles ladite coïncidence étant nécessaire lors de la réunion et du vissage, réalisés par mannipulation à distance,des bri- des d'un couple de brides. Etant donné que cette réunion doit être effectuée à l'aide de la technique de manipulation à distance, il existe un problème particulier pour l'opérateur contrôlant et mettant en oeuvre le processus de liaison, par l'entremise d'images de télévision. Peu avant la réunion des brides d'extrémité, il faut déterminer si la zone d'accouplement présente un mauvais aspect. Ceci conduit à de fréquents es- sais défectueux de montage de l'unité de liaison entre canali- sations, interchangeable ou amobile Par ailleurs il existe dans les brides d'extrémité des unités de liaisons entre canalisations des boulons disposés de façon imperdable et qui, une fois obtenue la coïncidence des images des trous des deux brides d'extrémité devant être réunies, doivent être vissés dans la bride d'extrémité de la canalisation fixe. Il est également nécessaire de mainte- nir la position des perçages taraudés dans la bride d'extrémi- té par rapport aux perçages traversants ou aux boulons, si- tués dans ces perçages, de la bride d'extrémité, montée par manipulation à distance, de la liaison des deux canalisa- tions jusqu'à ce que les brides en vis-à-vis soient vissées l'une à l'autre de façon correcte à l'aide des boulons. Il est connu d'équiper des couples de brides dans des installations nucléaires de ce qu'on appelle des broches d'ajustement. On désigne par ce terme une broche de centrage qui est vissée par sa partie filetée dans la tôle de la bri- de d'extrémité dans la bride de liaison de canalisation et dont la pointe en saillie pénètre dans un perçage correspon- dant de centrage ménagé dans la bride d'extrémité, lors de l'assemblage des deux brides d'extrémité. L'utilisation de cette broche d'ajustement est peu avantageuse dans le cas d'unités de liaison de canalisations possédant une géomé- trie défavorable, comme par exemple des canalisations de forme coudée complexe, et conduit très aisément à des perturbations ou à un endomagement des garnitures d'étan- chéité des brides. Dans une demande de brevet allemand non publiée antérieurement (P 33 41 044.5), il est proposé de réaliser un dispositif de centrage pour accoupler, par manipulation à distance, une bride d'extrémité d'une canalisation fixe à une bride d'extrémité d'une unité de liaison entre canalisa- tions, de telle manière qu'une broche verticale de centrage est disposée de manière à faire saillie vers le haut sur la conduite tubulaire fixe, tandis qu'une pièce femelle s'a- daptant sur la broche de centrage et coportant des surfaces de centrage, est disposée sur l'unité amovible de liaisonentre canalisations. Cette proposition fournit un moyen auxiliaire optique de guidage des brides devant être accouplées entre elles. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de centrage et de manipulation du type indiqué plus haut de telle sorte que l'opération d'accouplement soit possible d'une manière rapide, sûre et moyennant une dépense techni- que simple. Ce problème est résolu confrmément à l'invention à l'aide d'un dispositif de centrage et de manipulation du type mentionné plus haut, caractérisé par le fait que la bride d'extrémité de la canalisation fixe comporte latéra- lement, sur son pourtour, une goulotte de guidage, ouverte vers le haut, parallèle à l'axe de rotation de la bride et qui se prolonge par un anneau de réception, sur sa partie tournée vers la canalisation fixe, et que latéralement se trouve fixée sur le pourtour de la bride d'extrémité associée de l'élément de canalisation, qui peut être retiré, une bro- che de guidage apte à pénétrer dans la goulotte de guidage et qui, lorsque les deux brides sont à l'état réuni, est si- tuée dans la goulotte de guidage et pénètre dans l'anneau de réception. Le dispositif de centrage et de manipulation est constitué de deux parties, dont l'une est fixée sur la bride d'extrémité de la canalisation fixe et dont l'autre est fixée sur la bride d'extrémité de l'unité de liaison entxecanalisations. Sur le côté de la bride d'extrémité de l'unité de liaisonentrecanalisations se trouve fixée la broche de guidage qui faitsaillie au-delà du plan de sépa- ration et qui, lorsque les canalisations sont à l'état réu- ni, est disposée dans la goulotte de guidage comportant l'anneau de réception monté sur l'extrémité arrière de cet- te goulotte. L'opérateur peut bien voir ce dispositif de centrage et de manipulation dans des conditions d'observa- tion à l'aide d'une installation de télévision et peut ob- tenir une réunion, sans perturbation et en une seule opé- ration, des liaisons à brides. Dans le cas d'un démontage, manipulé à distance, d'une liaison entre canalisation ou bien d'un élément de ca- nalisation équipé conformément à l'invention, on peut dévis- ser toutes les vis des brides d'extrémité avant qu'un dis- positif de levage ait à manoeuvrer la vitesse de liaison entre canalisations ou l'élément de la canalisation devant être remplacé. Grâce à l'agencement conforme à l'invention, le risque d'une chute de l'unité de liaison entre canalisa- tions ou des composants de remplacement est minimisé,étant donné que les broches de guidage de l'unité de liaison en- tre canalisations ou les composants de remplacement se blo- quent dans les anneaux de réception des goulottes de gui- dage. De ce fait avec un seul appareil de levage on peut réaliser le vissage et ensuite le remplacement ou inverse- ment. Dans le cas de la mise en place d'une unité de liaison entre canalisations, l'opérateur, qui observe l'o- pération d'accouplement par l'intermédiaire d'écrans de té- lévision et qui travaille au moyen d'une manipulation à dis- tance, règle l'unité de liaison entre canalisations, qui est suspendue à un appareil de levage, dans sa position de telle sorte que la broche de guidage, située sur le pour- tour extérieur de la bride d'extrémité est insérée dans la goulotte de guidage. Après un dépacement d'avance corres- pondant effectué à l'aide de l'appareil de levage main- tenant l'unité de liaison entre canalisations,en direction de la bride d'extrémité de la canalisation fixe, on intro- duit la broche de guidagoe- damrs l'anneau de réception dis- posé sur l'extrémité de la goulotte de guidage. Grâce à l'insertion d'une broche de guidage des deux brides d'extrémité de l'unité de liaison entre canali- sations dans les anneaux de réception, l'unité de liaison est maintenue d'une manière suffisamment sûre en sorte qu' elle ne peut pas tomber pendant le serrage des boulons. On peut alors utiliser le même appareil de levage pour rap- procher le tournevis à frapper qui sert à effectuer le vis- sage. L'opérateur, qui observe l'opération par l'intermé- diaire d'écrans, et qui met en oeuvre l'opération par ma- nipulation à distance, peut réaliser un travail encore sa- tisfaisant même dans de mauvaises conditions de visibilité à l'aide du dispositif de centrage et de manipulation con- forme à l'invention. Une réalisation avantageuse de l'invention est carac- térisée par le fait que la ou les broches de guidage de l'élé- ment de canalisation devant être retiré comporte des en- coches ménagées sur leur surface. Les encoches ménagées sur la surface des broches de guidage empêchent une chute de l'élément de canalisation interchangeable ou de l'appareil- lage interchangeable à l'état vissé, et non encore retiré. Une autre réalisation avantageuse, qui améliore plus encore les conditions de centrage et de manipulation, est caractérisée par le fait que l'élément de canalisation, pou- vant être retiré, comporte un oeillet de réception. Grâce à l'invention il est possible de se passer des broches d'ajustement situées dans les tôles des brides. D'autres caractéristiques et avantages de la pré sente innvention ressortiront de la description donnée ci- après, prises en référence aux dessins annexés, pour les- quels, afin de conserver la clarté des dessins, on n'a pas représenté les détails du dispositif inutiles pour la com- préhension de l'invention, et sur lesquels: la figure 1 repréente une unité de liaison entre canalisations, qui est montée horizontalement sur deux bri- des d'extrémité, situées du côté de la structure de support, de deux canalisations fixes la figure 2 représente à plus grande échelle, une vue en perspective d'un couple de brides à-partir de l'uni- té de liaison entre canalisations; la figure 3 représente une vue en élévation latéra- le d'une liaison entre brides, dans une position desserrée et légèrement écartée, sans les vis de dilatation subsistant habtiuellement dans la bride d'extrémité de l'unité de liai- son entre canalisations; et la figure 4 représente une forme de réalisation mo- difiée d'une unité de liaison entre canalisations, compor- tant des dispositifs de centrage et de manipulation. - Deux extrémités de conduites tubulaires, 7 et 9, qui sont coudées à 90 et qui se terminent par une bride d'extrémité soudée respective 11 et 13, s'étendent à partir d'une structure de support 5 (figure 1) logeant des compo- sants opératoires, non représentés ici, pour le retraitement chimique de combustibles nucléaires. Les deux brides d'ex- trémité 11 et 13, qui sont situées dans un plan horizontal commun, sont réunies entre elles par l'intermédiaire d'une unité 15 de liaison entre canalisations, de manière à réa- liser l'accouplement des sections de canalisations 7,15,9 véhiculant le milieu devant être traité. L'unité 15 de liaison entre canalisations possède un élément de canalisation 17, qui est courbé de manière à fournir une meilleure position du centre de gravité et qui comporte des brides d'extrémité 19 et 21 soudées à ses extrémités. Les deux brides d'extrémité 19 et 21 sont reliées par des boulons 23 à des brides d'extrémité 11 et 13 des ca- nalisations 7 et 9 situées du côté de la structure de support. Un étrier 25, qui possède en son centre un oeillet soudé de reception 27 pouvant être saisi par un crochet de le vage d'un appareil de levage, est fixé par vissage en étant aligné sur le centre de gravité de l'unité 15 de liaison entre canalisations. Les brides d'extrémité 19 et 21 possèdent latérale- ment des broches de guidage respectives soudées 29 et 31, qui sont alignées de manière que leurs axes soient parallèles aux perçages traversants des brides d'extrémité 19 et 21. Cha- que broche de guidage 29 ou 31 est située dans une goulotte de guidage 33 qui est montée de façon correspondante latéra- lement sur la bride d'extrémité respective 11 ou 13. Sur l'extrémité arrière, qui est tournée vers la structure de support 5, les goulottes de guidage 33 se terminent par un anneau de réception respectif 35. Chaque broche de guidage ou 31 est située dans la goulotte de guidage correspon- dante 33 et traverse en outre l'anneau de respectif 35 en faisant saillie hors de ce dernier. Sur la représentation de la figure 2, il est visible que le couple de brides 13,21.réalise l'accouplement de ca- nalisations 9,17, qui sont disposées au milieu des deux bri- des 13,21. Trois boulons 23, qui possèdent leur surface hexagonale de manoeuvre s'étendant à partir du côté de l'uni- té de liaison entre canalisations situé du côté de la voie d'extrémité, sont disposés autour de la canalisation 17. Des perçages traversants sont ménagés dans la bride d'extrémité 21, tandis que des perçages taraudés correspondants sont mé- nagés dans la bride d'extrémité 13. Les boulons 23 sont blo- qués sur la face arrière de la bride d'extrémité-13 à l'aide d'écrous correspondants 41. Sur la figure 3 on peut voir la broche de guidage 31, dans l'état o le boulon 33 est re- tiré. La forme de réalisation modifiée de la figure 4 sert à relier des raccords de canalisations, qui sont disposés de telle sorte que leurs axes ne sont pas parallè- les entre eux. A l'aide du dispositif de centrage et de ma- nipulation, dont seule est ici représentée la partie exis- tant sur la bride d'extrémité respective 51 ou 53 de l'unité 59 de liaison entre canalisations, à savoir la broche de guidage 55 ou 57, il est possible de relier entre eux des raccords de canalisation inclinés l'un par rapport à l'autre. De même cette unité 59 de liaison entre canalisa- tions porte, au niveau de son centre de gravité, un oeillet de réception 61 qui peut être saisi par un crochet de le- vage. Les broches de guidage 55 et 57 possèdent, au niveau de leur surface,des encoches 63 réalisées selon le principe des barbes et quiemptêchent de façon efficace une chute de l'unité 59 de liaison entre canalisations, dans le cas o les couples de brides sont dévissés, étant donné que les encoches 63 s'accrochent sur le bord supérieur de l'anneau de récep- tion respectif présent à l'extrémité des goulottes de guidage. Le démontage de l'unité 15 de liaison entre canali- sations (figure 1 à 3)se déroule de la manière suivante. L'opérateur place à l'aide d'un appareil de levage un tournevis à frappercommandé à distance contre la face, tournée vers la bride d'extrémité, de l'unité 15 de liaison entre canalisations, de l'un des deux couples de brides 11, 9 ou 13,21. On désserre les trois boulons 23 et on les retire totalement des perçages taraudés de la bride d'extrémité 11 ou 13. Les boulons 23 restent bloqués dans les perçages tra- versants de la bride d'extrémité 19 ou 21 Ensuite,l'opérateur déplace le tournevis à frapper en l'amenant jusqu'à l'autre couple de brides 11,19 ou 13,21 et répète, en cet endroit, les opérations que l'on vient de décrire. Bien que les liai- sons vissées entre l'unité 15 de liaison entre canalisations et les brides fixes 11 et 13 soient desserrées, l'unité 15 de liaison entre canalisations est protégée contre une chu- te, en raison de la présence des broches de guidage 29 et 31 situées encore à l'état engagé. L'opérateur amène alors le tournevis à frapper à l'aide de l'appareil de levage jus- que dans uneposition d'attente et utilise alors le même ap- pareil de levage pour saisir l'unité 15 de liaison entre ca- nalisations au niveau de son oeillet de réception 27. Les broches de guidage 29 et 31 sortent des anneaux de ré- ception 35, lorsqu'on les déplace en les écartant des brides fixes 11 et 13. On peut alors enlever l'unité 15 de liaison entre canalisations. On peut amener à l'emplacement de liaison une nou- velle unité 15 de liaison entre canalisations, en la saisis- sant m niveau de l'oeillet de réception 27 à l'aide d'un ap- pareil de levage comportant un crochet de levage. L'opéra- teur positionne l'unité 15 de liaison entre canalisations à l'aide des broches de guidage 29 et31 dans une position ap- proximativement centrée par rapport au pourtour des brides d'extrémité 11 et 13 et, en abaissant l'unité 15 de liaison entre canalisations, il fait glisser vers le bas les broches de guidage 29 et 31 sur le pourtour extérieur de sorte que ces dernières s'engagent obligatoirement dans les goulottes de guidage 33. Ensuite,on met en oeuvre un déplacement d'a- vance à l'aide de l'appareil de levage en direction des brides d'extrémité 11 et 13 de sorte que les broches de guidage 29 et 31 pénètrent dans les anneaux de réception respectifs 35 et y sont bloqués. On dégage le crochet de levage de l'appa- reil de levage hors de l'oeillet de réception et on saisit, avec cet appareil de levage, un tournevis à frapper et on l'applique contre-la face, tournée vers la bride d'extré- mité, de l'unité 15 de liaison entre canalisations, d'un cou- ple de brides 11,19 ou 3, 21. On visse les boulons 23 dans la bride d'extrémité 11 ou 13 et on réalise ensuite cette même opération pour l'autre couple de brides 11,19 ou 13,21. L'uni- té 15 de liaison entre canalisations a été remplacée d'ure manière rapide et sûre. -REVENDICATIONS 1. Dispositif de centrag et de manipulation monté sur des brides de canalisations, pouvant être réunies entre elles,et servant à réaliser, par manipulation à dis- tance, l'accouplement de la bride d'extrémité d'une canali- sation fixe à une bride d'extrémité d'un élément de canali- sation, pouvant être retiré, dans une cellule de la techni- que des processus industriels, notamment d'une cellule de grandes dimensions pour le retraitement de combustibles nu- cléaires irradiés, le plan de séparation des deux brides d'extrémité étant disposé verticalement, caractérisé par le fait que la bride d'extrémité (11 ou 13) de la canalisation fixe (7 ou 9) comporte latéralement, sur son pourtour, une goulotte de guidage (33) ouverte vers le haut, parallèle à l'axe de rotation de la bride- et qui se prolonge par un anneau de réception (35), sur sa partie arrière-tournée vers la canalisation fixe (7 ou 9), et que latéralement se trouve fixée sur le pourtour de la bride d'extrémité associée (19 ou 21) de l'élément de canalisation (17), qui peut être re- tiré, une broche de guidage (29,31) apte à pénétrer dans la goulotte de guidage (33) et qui, lorsque les deux brides (11,19 ou 13,21) sont à l'état réuni, est situSdans la gou- lotte de guidage (33) et pénètre dans l'anneau de réception (35). 2. Dispositif de centrage et de manipulation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la ou les broches de guidage (29 ou 31) de l'élément de cana- lisation (15; 59) devant être retiré,coeportent des encoches (63) ménagées sur leur surface. 3. Dispositif de centrage ou de manipulation sui- vant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élé- ment de canalisation (15 ou 59), pouvant être retiré, compor- te un oeillet de réception (27 ou 61).