Brevet FR2570007A1 — publié le 19860314

Outillage destiné a travailler au niveau du joint entre le corps et le chapeau d'un robinet et procédé de réfection d'un robinet utilisant un tel outillage L'invention s'applique à la réfection d'un robinet comportant des défauts d'étanchéité et, plus particulièrement à un outillage destiné à faci liter cette réfection. L'invention peut s'appliquer en particulier à la réfection des robinets d'une centrale nucléaire. Les centrales nucléaires possèdent un bâtiment réacteur qui renferme des circuits fluides divers. De nombreux robinets sont montés sur tous ces circuits avec des commandes automatiques par dispositifs hydraulique, électrique ou pneumatique. Ces robinets sont constitués d'un corps monté sur une conduite à travers laquelle circule l'un des fluides de la centrale et d'un chapeau soudé sur le corps. Le chapeau est muni d'un clapet à portée sphérique susceptible de venir accoster un siège usiné dans le corps et de moyens de commande des déplacements du clapet pour ouvrir ou fermer le robinet. Le siège est constitué d'un chanfrein très étroit, par exemple de 5/10 ème de millimètre ; la valeur de l'effort de fermeture du robinet est donc située très près de celle de l'effort limite aboutissant à la destruction du siège, d'autant plus qu'il faut ajouter à l'effort de fermeture celui du presse-étoupe qui est en général adapté autour du robinet. Il en résulte que des défauts apparaissent à la longue dans l'étanchéité à la fermeture du robinet et qu'il est alors nécessaire de réusiner le siège du corps de robinet. Pour réusiner le siège d'un robinet défectueux, on procède de la façon suivante : on désolidarise le chapeau du corps de robinet, on retire le chapeau muni du clapet et des moyens de commande des déplacements du clapet, on réusine le siège, on remet en place le chapeau et l'on soude le chapeau sur le corps. Ces opérations peuvent etre effectuées manuellement. Toutefois les robinets d'une centrale nucléaire se trouvent en général dans des endroits dont l'accessibilité est très réduite ; la qualité du travail effectué sur ces robinets est donc très aléatoire. En outre elles nécessitent la présence pendant un temps assez long et dans des situations inconfortables, d'un opérateur dans des zones contaminées. C'est pourquoi l'invention a pour but un outillage permettant de réaliser de façon automatique certaines des opérations permettant la remise en état d'un robinet dont l'étanchéité est défectueuse, même dans le cas où le robinet se trouve à un emplacement dont l'accessibilité est très réduite. Plus précisément, l'invention s'applique à un outillage destiné à travailler au niveau du joint entre le corps et le chapeau d'un robinet constitué d'un corps monté sur une conduite et d'un chapeau soudé sur le corps. Selon l'invention, l'outillage est constitué - d'un bati muni de moyens de fixation sur l'ensemble corps-conduite et d'une piste circulaire usinée à la surface du bati, centrée autour du chapeau, - d'une couronne mobile en rotation autour de l'axe du chapeau, à l'intérieur de la piste, - des moyens solidaires du bâti susceptibles de faire tourner la couronne autour de l'axe du chapeau, - un support d'outil monté sur la couronne, - un outil monté de façon réglable sur le support d'outil de façon à venir travailler au niveau du joint entre le corps et le chapeau. Dans un mode préféré de réalisation de l'outillage selon l'invention, le bâti comporte au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, munies chacune d'au moins une branche en opposition avec les branches de l'autre partie et dont l'extrémité est susceptible d'être emboîtée sur l'ensemble corps-conduite et qu'il est muni de moyens de serrage sur l'ensemble corps-conduite. En outre, le bâti peut comporter une troisième partie amovible munie d'au moins une branche dont l'extrémité est susceptible d'être emboitée sur le robinet. De préférence, les moyens pour faire tourner la couronne autour de l'axe du chapeau comportent un moteur qui est monté sur le bâti par l'intermédiaire d'un axe permettant le pivotement du moteur autour du bâti. Selon une autre caractéristique de l'outillage selon l'invention, le bâti et la couronne sont ouverts en U de façon à permettre leur montage autour du chapeau. Dans un premier mode de réalisation de l'outillage selon l'invention, l'outil qu'il comporte est un outil à tronçonner destiné à désolidariser le chapeau du corps de robinet. Dans ce mode, l'outil est monté sur le support d'outil par l'intermédiaire d'un porte-outil muni de moyens automatiques de déplacement en translation le long du support d'outil à chaque tour effectué par la couron ne. Dans un deuxième mode de réalisation de l'outillage selon l'invention, l'outil qu'il comporte est une électrode destinée au soudage du chapeau sur le corps de robinet. Dans ce mode, le support d'outil est susceptible de pivoter autour d'un axe parallèle à l'axe du chapeau. L'invention concerne également un procédé de réfection-d'un robinet constitué - d'un corps monté sur une conduite et dans lequel est usiné un siège, - d'un chapeau soudé sur le corps et muni d'un clapet à portée sphérique susceptible de venir accoster le siège et de moyens de commande des déplacements du clapet pour ouvrir ou fermer le robinet, ce dernier comportant des défauts d'étanchéité dus à l'usure du siège. Selon l'invention, le procédé consiste à - désolidariser le chapeau du corps au moyen d'un outillage selon l'invention, dans lequel l'outil qu'il comporte est un outil à tronçonner, - retirer le chapeau muni du clapet et des moyens de commande des déplacements du clapet, - réusiner le siège, - remettre en place le chapeau, - souder le chapeau sur le corps au moyen d'un outillage selon l'invention dans lequel l'outil qu'il comporte est une électrode. Mais afin d'être mieux comprise, l'invention va maintenant être décrite de façon plus précise, en se référant plus particulièrement à deux modes de réalisation particuliers de l'outillage selon l'invention représentés sur les figures 1 à 4 annexées. La figure 1 est une vue de dessus d'un outillage selon l'invention dans lequel l'outil est un outil à tronçonner destiné à désolidariser le chapeau du corps d'un robinet. La figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus d'un outillage selon l'invention dans lequel l'outil est une électrode destinée au soudage du chapeau sur le corps d'un robinet. La figure 4 est une coupe suivant B-B de la figure 3 dans laquelle toutefois le support d'outil n'a pas été représenté, afin de simplifier la figure. On se reportera tout d'abord aux figures 1 et 2 qui concernent un outillage selon l'invention dans lequel l'outil est un outil à tronçonner destiné à désolidariser le chapeau 1 du corps 2 d'un robinet de type classique monté sur une conduite 3. L'outillage comporte un bâti 4 que l'on peut fixer sur l'ensemble corps-conduite lorsque l'on veut utiliser cet outillage. Le bâti 4 comporte deux parties 5 et 6 articulées, la partie 6 étant susceptible de pivoter autour d'un axe 7 de la partie 5. La partie 5 est munie de deux branches 8 dont l'extrémité est terminée en Vé et peut s'emboiter sur la conduite 3 de part et d'autre du robinet. La deuxième partie 6 porte une barre de liaison 9 sur laquelle sont fixées également deux branches 10 dont les extrémités sont terminées en Vé de façon à venir s'emboiter sur la conduite 3 de part et d'autre du robinet, en opposition des deux Vés portés par les branches 8. Un bouton moleté ll vissant dans la deuxième partie 6 est susceptible de déplacer la barre de liaison 9 afin d'exercer un effort de serrage. Un deuxième bouton moleté 12, une fois la deuxième partie 6 en place peut rigidifier l'ensemble du bâti 1 par application d'un patin 13 sur la partie inférieure 14 du corps 2 de robinet. La partie 5 du bâti 4 supporte une pièce 15 montée pivotante autour d'un axe 16 bloqué sur la partie 5 par serrage d'un écrou 20. Sur cette pièce 15 est monté un moteur 17, maintenu au moyen d'un collier 18 relié à ladite pièce 15 par des vis 19. L'axe 16 est bloqué par serrage d'un écrou 20. Un pignon conique moteur 21 est monté à la sortie du moteur 17 et est en prise sur un pignon d'entraînement 22, cynique également, pour un renvoi à 900. Une couronne 23 centrée autour de l'axe du chapeau 1 peut être entrainée en rotation suivant la flèche fi, par le pignon 22, dans une piste circulaire 24 usinée dans le bâti 4. Comme on le voir sur la figure 1, la couronne 23 est ouverte en U afin de permettre son montage autour du chapeau 1. La piste de roulement 24 se prolonge par deux branches hémisphériques 25, ouvertes également. Les deux branches 20 et 20' laissent subsister un espace E fonction du diamètre du corps de robinet, permettant le montage de l'outillage. Un couvre-couronne 26 fixé au bâti 4 par des vis 27 est également en forme de U comme les branches 25 de la piste 23. Des galets 28 montés sur des potences 29 assurent un guidage en rotation de la couronne 23. Ces potences 29 sont au nombre de 3 dont une à double galet réglable par une molette 30. Cette double potence est solidaire d'une pièce 31 qui ferme après montage de l'outillage le U d'introduction de la couronne 23 autour du corps de robinet. Un support d'outil 32 est fixé sur la couronne 23 au moyen de vis 32'. Un porte outil 33 est susceptible de se déplacer en translation le long du support d'outil 32 (suivant la flèche f2) à chaque tour effectué par la couronne 23 quand le moteur 17 est en fonctionnement. En effet le support d'outil comporte une vis sans fin 34 qui peut être mise en rotation par des pignons 35 et 36, eux-mêmes mis en rotation par un galet 37 qui tourne à chaque fois qu'il passe sur un patin anti-dérapant 38, c'est à dire à chaque tour effectué par la couronne 23. Le porte outil 33 est solidaire de la vis sans fin 34 et avance donc d'un pas à chaque tour effectué par la couronne 23. L'outil à tronçonner proprement dit, repéré par 39 est muni d'une molette de réglage 40, qui permet de le mettre en contact avec le joint à usiner.Cette mise en contact doit être effectuée alors que le porte-outil se trouve à l'extrémité 41 de la vis sans fin 34. Ainsi, au cours de l'usinage, l'extrémité de l'outil 39 se déplace le long d'une corde 42 de l'anneau défini par la section du joint entre le robinet et le chapeau. Quand l'extrémité de l'outil 39 parvient au milieu de la corde, l'anneau est tronçonné et le chapeau est désolidarisé du corps de robinet. On se reportera maintenant aux figures 3 et 4 qui représentent un deuxième mode de réalisation de l'outillage selon l'invention, dans lequel l'outil est constitué par une électrode destinée à souder le joint entre le chapeau et le corps de robinet. L'outillage comporte un bati 43 constitué de deux parties 44 et 45 mobiles l'une par rapport à l'autre. Sur la partie 44 sont vissées deux branches 46 dont l'extrémité en forme de Vé est susceptible d'être emboîté sur la conduite 3 de part et d'autre du robinet. La partie 44 comporte une patte 47 et une pièce de guidage 48 qui supportent une grenouillère de fixation composée d'un levier articulé 49 susceptible d'exercer une traction sur une tige 50, avec double écrou de réglage 51. Une pièce 52 est soudée perpendiculairement à la tige 50 et comporte à son extrémité supérieure un Vé de positionnnement 53 susceptible de s'emboiter sur le corps de robinet. Un bouton moleté 54 prenant appui sur le corps de robinet permet d'assurer un réglage fin. Le bâti 43 comporte en outre une troisième partie 54 amovible qui comporte un Vé 55 de réglage et qui permet de maintenir le bâti 43 avant que le serrage de celui-ci ne soit terminé au moyen du double écrou 51 et du bouton moleté 54. Le bâti 43 supporte un moteur 56 susceptible de mettre en rota tion une couronne 57 à l'intérieur d'une piste 57' usinée dans le bâti 43, par renvoi d'angle grace à deux pignons coniques 58 et 59. Une réduction est prévue au moyen de pignons 60 situés de part et d'autre du pignon 59 (figure 3). La couronne 57 est ouverte en U ainsi que le bâti 43 (figure 3). Cette ouverture permet un engagement de l'outillage autour du corps de robinet. Sur la couronne est fixé un support d'outil 61 susceptible de pivoter autour d'un axe 62 et muni d'un pion guide 63 de réglage de la distance du support d'outil au joint à souder. Le support d'outil 61 porte une électrode 64 alimentée en électricité et en gaz de protection par un manchon 65, par l'intermédiaire d'une buse 66. Des vis 67 permettent le réglage en hauteur de l'électrode 63 par rapport au joint à souder. Pour procéder à la réfection d'un robinet en utilisant les outillages que l'on vient de décrire, on adapte tout d'abord autour du robinet l'outillage des figures 1 et 2. Les ouvertures en U du bâti 4 et de la couronne 23 sont bien sûr mises en correspondance pour le montage. On met tout d'abord en place la partie 5 du bâti 4 en emboîtant l'extrémité en Vé de la branche 8 sur la conduite 3 de part et d'autre du robinet, avant de mettre en place la partie 6 du bâti 4 et de bloquer cette partie au moyen des boutons moletés 11 et 12. On visse alors la pièce 31 sur la couronne 23 afin de fermer les deux branches du U de cette couronne 23. En agissant sur le bouton moleté 30 on plaque alors contre le corps de robinet les deux galets jumeaux 28. En agissant sur le bouton moleté 40 on amène l'outil 39 en contact avec le joint à usiner.Le porte-outil 33 a bien sûr préalablement été placé à l'extrémité 41 du support d'outil 32. L'outillage étant prêt à fonctionner, on met en marche le moteur 17 la couronne 23 tourne autour de l'axe du chapeau 1 et le galet 37, à chaque passage sur le patin 38, fait avancer l'outil d'un pas : on fait ainsi travailler l'outil jusqu'à la désolidarisation complète du chapeau et du corps c'est à dire jusqu'à ce que l'outil soit parvenu au milieu de la corde 42. On retire alors le chapeau muni du clapet et des moyens de commande des déplacements de ce clapet et le siège usiné dans le corps du robinet est ainsi accessible ; on procède alors au réusinage de ce siège avant de remettre en place le chapeau muni du clapet et de ses moyens de commande. On utilise ensuite l'outillage muni d'une électrode pour procéder au soudage du chapeau sur le corps de robinet. Pour mettre en place l'outillage des figures 3 et 4, on met d'abord en place la partie 44 du bâti 43 en emboitant le Vé 46 sur la conduite 3 de part et d'autre du robinet. La partie 54 a été préalablement placée sur le bâti de sorte que l'on emboite en même temps le Vé 55 sur le chapeau 1. Le V 53 est alors mis en place et bloqué au moyen du levier 49 et de l'écrou 51. A l'aide du bouton moleté 54, le centrage est ajusté. Le Vé 55 de la partie 54 amovible est alors retiré. L'électrode 64 est alors mise en position de soudage, d'une part par le réglage de la position du support d'outil 61 au moyen du pion 64 et d'autre part par réglage de la hauteur de l'électrode au moyen des vis 67. On peut alors procéder au cycle de soudage : pré-purge du gaz de protection, amorçage, pré-fusion, soudage de la totalité du joint entre chapeau et corps de robinet, recouvrement, évanouissement et post-purge du gaz de protection. On peut alors retirer l'outillage en débloquant le levier 49. L'invention que l'on vient de décrire présente de grands avanta ges Elle permet de procéder à la réfection d'un robinet dont l'étanchéité est devenue défectueuse par usure du siège que vient accoster le clapet de fermeture, dans de bonnes conditions de travail : d'une part pour l'opérateur qui évite de se trouver longtemps en milieu contaminé et dans une situation inconfortable et d'autre part la qualité du travail est nettement améliorée. Le montage de l'outillage, que ce soit pour l'usinage ou pour le soudage, est simple et sar ; une fois l'outillage monté, le travail est exécuté rapidement. L'outillage selon l'invention permet par conséquent de procéder rapidement et dans de bonnes conditions à la réfection d'un robinet dont l'accessibilité est difficile, ce qui est le cas dans une centrale nucléaire. Le fait que le moteur puisse être monté pivotant sur le bâti faci lite encore le montage de l'outillage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux deux modes de réa lisation qui ont été décrits, uniquement à titre d'exemples, mais elle couvre également les autres modes qui n'en diffèreraient que par des détails, par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1. Outillage destiné à travailler au niveau du joint entre le corps et le chapeau d'un robinet constitué d'un corps monté sur une conduite et d'un chapeau soudé sur le corps, caractérisé par le fait qu'il est constitué - d'un bâti (4, 43) muni de moyens de fixation (8, 10, 11, 12 ; 46, 53, 49, 54) sur l'ensemble corps-conduite (2, 3) et d'une piste circulaire (24, 57') usinée à la surface du bâti (4, 43), centrée autour du chapeau (1), - d'une couronne (23, 57) mobile en rotation autour de l'axe du chapeau (1), à l'intérieur de ladite piste (24), - des moyens (17, 21, 22 ; 56, 58, 59) solidaires du bâti (4, 43) susceptibles de faire tourner la couronne (23, 57) autour de l'axe du chapeau (1), - un support d'outil (32, 61) monté sur la couronne (23, 57), - un outil (39, 63) monté de façon réglable sur le support d'outil (32, 61) de façon à venir travailler au niveau du joint entre le corps (2) et le chapeau (1). 2. Outillage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bâti (4, 43) comporte au moins deux parties (5, 6 ; 44, 45) mobiles l'une par rapport à l'autre, munies chacune d'au moins une branche (8, 46)en opposition avec les branches (10, 53) de l'autre partie et dont l'extrémité est susceptible d'être embottée sur l'ensemble corps-conduite (2, 3) et qu'il est muni de moyens de serrage (12, 11 ; 49, 51, 54) sur l'ensemble corps-conduite (2, 3). 3 Outillage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le bâti (4, 43) comporte une troisième partie amovible (54) munie d'au moins une branche (55) dont l'extrémité est susceptible d'être emboîtée sur le robinet. 4. Outillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens pour faire tourner la couronne (23) autour de l'axe du chapeau (1) comportent un moteur (17) qui est monté sur le bâti (4) par l'intermédiaire d'un axe (16) permettant le pivotement du moteur (17) autour du bâti (4). 5. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bâti (4, 43) et la couronne (23, 57) sont ouverts en U de façon à permettre leur montage autour du chapeau (1). 6. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'outil qu'il comporte est un outil à tronçonner (39) destiné à désolidariser le chapeau (1) du corps (2) de robinet. 7. Outillage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'outil (39) est monté sur le support d'outil (32) par l'intermédiaire d'un porte-outil (33) muni de moyens automatiques (37, 38) de déplacement en translation le long du support d'outil (32) à chaque tour effectué par la couronne (23). 8. Outillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'outil qu'il comporte est une électrode (64) destinée au soudage du chapeau (1) sur le corps (2) de robinet. 9. Outillage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le support d'outil (61) est susceptible de pivoter autour d'un axe (62) parallèle à l'axe du chapeau (1). 10. Procédé de réfection d'un robinet constitué - d'un corps monté sur une conduite et dans lequel est usiné un siège, - d'un chapeau soudé sur le corps et muni d'un clapet à portée sphérique susceptible de venir accoster le siège et de moyens de commande des déplacements du clapet pour ouvrir ou fermer le robinet, ce dernier comportant des défauts d'étanchéité dus à l'usure du siège, caractérisé par le fait qu'il consiste à - désolidariser le chapeau (1) du corps (2) au moyen d'un outillage selon l'une des revendications 6 ou 7, - retirer le chapeau (1) muni du clapet et des moyens de commande des déplacements du clapet, - réusiner le siège, - remettre en place le chapeau (1), - souder le chapeau (1) sur le corps (2) au moyen d'un outillage selon l'une des revendications 8 ou 9.