Brevet FR2571118A1 — publié le 19860404

La présente invention concerne un organe de fermeture étanche sous la forme d'une plaque pour une pièce de raccorde- ment ou un élément de connexion similaire dans une canalisation pour liquide ou gaz sur un réservoir. Dans les réacteurs à eau sous pression (réacteurs de puissance), le générateur de vapeur et la cuve de réacteur sont montés en connexion mutuelle dans le circuit primaire du réacteur. La connexion entre legénérateur de vapeur et la cuve de réacteur comprend normalement une pièce de raccordement 1C sous la forme d'une tubulure montée sur le générateur de vapeur. Dans le cadre des opérations d'entretien et de réparation du générateur de vapeur, il est de la plus grande importance que la tubulure puisse être obturée de manière efficace, de telle sorte que la cuve de réacteur ne soit pas contaminée par un liquide de décontamination, l'eau de lavage oulpar des matières contaminantes solides, en relation avec le nettoyage du généra- teur de vapeur qui est alors nécessaire. En obturant la tubu- lure, on peut aussi éviter la vidange du circuit primaire lors de l'exécution des opérations précitées. 2C L'obtention d'une obturation efficace-de la tubulure sur le générateur de vapeur pose un problème difficile, car la tubulure n'est pas directement accessible de l'extérieur. Pour la fermeture étanche de la tubulure, il est nécessaire de faire usage de l'ouverture de visite du générateur de vapeur, qui a un diamètre beaucoup plus petit que la tubulure. D'après la demande de brevet européen EP O 121 172, il est connu de réaliser la fermeture étanche au moyen d'une plaque pliante que l'on fait passer dans le générateur de vapeur par l'ouverture de visite à l'état replié et qui est dépliée à l'intérieur du générateur de vapeur. La plaque connue est faite d'un certain nombre d'aléments de tôle dont la forme ressemble à celle d'une poutre en U et qui sont disposés côte à c8te et reliés par des charnières dans les parties supérieures des ailes des éléments de tole en contact mutuel. La présente invention concerne un organe de fermeture étanche comportant une plaque du genre précité, dont le dépliage est effectué par une vessie spéciale fixée à la plaque, par laquelle la plaque à l'état plié peut être dépliée par l'injec- tion d'un gaz ou d'un liquide dans la vessie. Contrairement au cas connu, le dépliage de la plaque, lorsqu'elle est placée dans le générateur de vapeur, peut être effectué de manière simple par une personne qui se trouve à l'extérieur du généra- teur de vapeur, ce qui est de lapsus grande importance,eu égard au fait que le générateur de vapeur est normalement dans un état de haut niveau de radioactivité. En outre, du fait que la vessie constitue une garniture d'étanchéité supplémentaire, le nouvel organe de fermeture étanche assure une obturation efficace du générateur de vapeur sans qu'une pression doive être exercée sur le ctté de la plaque dépliée opposé au générateur de vapeur, ce qui évite la contamination de la cuve de réacteur par un 2C licuide de décontamination en rapport avec le nettoyage du générateur de vapeur, tout en excluant les fuites vers le générateur de vapeur à partir de la cuve de réacteur. Contrai- rement au bouchon de tubulure de l'état antérieur de la techni- -ue, le nouveau bouchon de tubulure peut être fixé dans la tubulure sans qu'il faille intervenir sur celle-ci, par exemple en y perçant des trous, ce qui a une grande importance car de telles opérations risquent d'endommager le générateur de vapeur, par exemple en détruisant une couche de protection contre la rouille. Des problèmes du genre évoqué ci-dessus peuvent aussi se poser dans des circonstances autres que celles qui ont été décrites ci-dessus, par exemple en rapport avec des réservoirs dans différentes installations de traitement chimique et avec des réservoirs dans différentes installations de production de vapeur et d'utilisation de la chaleur qu'elle contient dans des installations autres que les installations à énergie nucléaire. Plus précisément, la présente invention concerne un organe de fermeture étanche sous la forme d'une plaque pour une pièce de raccordement ou un élément de connexion similaire dans une canalisation pour liquide ou gaz, organe dans lequel la plaque comprend une partie formée d'un certain nombre d'éléments de tôle dont la forme ressemble à celle d'une poutre en U avec une Ame et des ailes, l'âme d'un élément de tale étant disposée de manière à entrer dans la constitution d'une partie des c8tés plats de la plaque et chaque aile d'un élément de- tôle étant en position contiguë à une aile d'un élément de t8le voisin ou contiguë à une aile d'un autre élément de tôle - extérieur à ladite partie - qui comprend lui aussi une partie disposée de manière à entrer dans la constitution des c5tés plats de la plaque, les ailes disposées en position mutuellement contiguë étant raccordées entre elles par une charnière ou un autre moyen d'assemblage pivotant au niveau des bords de ces ailes qui sont à distance des côtés plats de la plaque, de telle manière que la plaque soit pliante. L'invention est caractérisée en ce qu'une vessie, susceptible d'être mise en communication avec une source de fluide gazeux ou liquide, est fixée au ctté plat de la plaque sur lequel sont disposées les ailes. Ta plaque à l'état replié peut être dépliée au moyen de la vessie par l'injection de fluide gazeux ou liquide dans la vessie et la vessie est disposée de manière à constituer, à l'état sous pression, une garniture d'étanchéité supplémentaire pour la plaque dans la pièce de raccordement ou l'élément de connexion similaire pour un gaz ou un liquide, par le fait qu'à l'état sous pression, elle est disposée de manière à être en contact avec les parois de la pièce de raccordement ou de l'élément de connexion similaire. En munissant la plaque d'ailes et de charnières, on ne fait pas que la rendre pliable, mais on la rend aussi très robuste mécaniquement. TLa raison en est que les ailes jouent le r1le de moyens de raidissement et de transmission des efforts pour la plaque et qu'en cas de nécessité, elles peuvent être disposées à une distance mutuelle relativement petite. Par ailleurs, la charnière garantit qu'il n'y aura pas de déplace- ments entre les ailes qui sont unies par la charnière et, par Z5 71 118 conséquent, qu'il n'y aura pas non plus de déplacements entre les autres parties des éléments de tôle. L'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée par la description d'une forme de réalisation, en référence aux dessins ci-annexés. La fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une partie d'un générateur de vapeur de réacteur à eau sous pression, comportant un organe de fermeture étanche suivant la présente invention, sous la forme d'un bouchon de tubulure disposé dans IC une pièce de raccordement réalisée sous la forme d'une tubulure. la fig. 2 représente la plaque contenue dans l'organe de fermeture étanche, à l'état déplié, vue de dessus. la fig. 3 représente la même plaque à l'état replié, en une vue en coupe perpendiculaire au côté plat de la plaque. la fig. 4 est une vue en couie semblable à celle de la fig. 3, représentant des caractéristiques supplémentaires de l'organe de fermeture étanche. a fig. 5 représente l'organe de fermeture étanche suivant l'invention, vu latéralement, en partie dans le plan de coupe 2C indiqué par A-A sur la fig. 1. Dans la partie du générateur de vapeur 10 représentée sur la fig. 1, 11 désigne une chambre de générateur de vapeur, 12 une ouverture de visite et 13 une pièce de raccordement sous la forme d'une tubulure, au moyen de laquelle le généra- teur de vapeur est raccordé à ia cuve de réacteur. la figure montre comment un organe de fermeture étanche, sous la forme d'un bouchon de tubulure 14 pour la tubulure, est introduit à l'état replié par l'ouverture de visite et comment il est ensuite disposé, à l'état déplié, dans la tubulure. la plaque 3C du bouchon de tubulure est désignée par 15, sa vessie par 16 et un élément de fixation mécanique par 17. Comme on le verra nettement d'après les fig. 2 et 3, la plaque 15 est composée d'éléments de tôle 15a-g, faits oppor- tunément d'acier inoxydable ou d'aluminium. Dans la partie de la plaque qui comprend les éléments de tôle 15b à 15f, chaque élément de tô5le a une forme qui ressemble à celle d'une poutre en U, avec une âme 15'b-15'f qui entre dans la constitution des côtés plats 18 et 19 (fig. 5) de la plaque et deux ailes "b-15"f qui sont perpendiculaires, au moins sensiblement, aux âmes 15'b-15'f. Dans les parties de la plaque qui comprennent les éléments de tôle 15a et 15b, les âmes 15'a et 15'g entrent dans la constitution des côtés plats de la plaque 15. Les ailes 15"a et 15"g sont perpendiculaires, au moins sensiblement, aux âmes 15'a et 15'g et elles ont les mêmes dimensions que les ailes 15"b et 15"f des éléments de tle 15b et 15f immédiatement voisins. Les parties 15"'a et 15"'g ont une forme en arc de cercle et font partie du côté 20 formant le bord circonférentiel de la plaque 15. Elles forment un angle légèrement aigu avec les âmes 15'a et 15'g. Les éléments de tôle 15b-15f sont munis eux aussi de parties formant bord 15"'b-15"'f en forme d'arc de cercle, qui forment un angle légèrement aigu avec les âmes 'b-15'f et qui entrent également dans la constitution du côté bordant 20 de la plaque. Lés parties 15"' a-15"'g forment en combinaison un côté bordant sur la plaque, ayant une forme légèrement conique. Un élément de tôle en forme de poutre en U, tel que chacun des éléments de tle. 15c, 15d et 15e dans la forme de réalisation décrite, est uni des deux côtés, au moyen d'une charnière 21, à un autre élément de tôle en forme de poutre en U, à savoir 15c à 15b et 15d, 15d à 15c et 15e et e à 15d et 15f respectivement, au niveau des bords des ailes ccntiguës 151'b et 15"c, 15"c et 15"d, 15"d et 15"e, 15"e et "f respectivement qui sont distants des cubés plats 18 et 19 (fig. 5) de la plaque. De manière analogue, les éléments de tôle 15b et 15f en forme de poutre en U sont unis aux éléments de tôle 15a et 15g par des charnières au niveau des bords des ailes 15"b et 15"a, 15"f et 15"g respectivement, qui sont distants des c3tés plats de la plaque. !a fig. 4 montre comment la vessie 16 de caoutchouc ou d'une autre matière élastique similaire est disposée, à l'état vide, à l'intérieur de la plaque repliée. La vessie est fixée par points à un certain nombre des parties 15'a-15'g, de préfé- rence en un point situé au voisinage du milieu de chacune de ces parties. La fixation peut être réalisée au moyen d'une colle ou mécaniquement, par exemple en incorporant à la coulée des pièces métalliques dans la paroi de la vessie et en fixant la vessie auxdites parties des éléments de tile, à travers des trous de ces pièces métalliques, au moyen de courtes vis qui ne traversent pas la paroi de la vessie en dedans des pièces métalliques. Sur la surface qui doit entrer en contact avec une surface d'une aile contiguë dans la plaque dépliée, chaque aile 15"a-15"g est recouverte d'une couche d'étanchéité 22 en caoutchouc ou en une matière similaire. Par ailleurs, le bouchon de tubulure est muni d'un écrou 23 disposé au milieu de l'âme 'd de l'élément de tôle 15d et d'une vis 31 disposée dans cet écrou, cette vis 31 traversant la vessie 16 à travers un es- pace 33 qui est isolé du reste de la vessie. mEn service, le bouchon de tubulure est inséré, tandis que la plaque 15 est dans l'état replié représenté sur la fig. 4, à travers l'ou- verture de visite du générateur de vapeur, comme le montre la fig. 1 et comme on l'a indiqué précédemment. Après quoi, la plaque est dépliée par injection d'air comprimé dans la vessie 16 par un tuyau flexible 24, sans créer une surpression dans la vessie. La fig. 5 représente le bouchon de tubulure dans l'état déplié de la plaque 15. En plus des éléments déjà décrits, la fig. 5 représente un joint torique d'étar.chéité 25 qui s'étend autour du côté bordant 20 de la plaque et qui peut être fixé à ce coté au moyen d'une colle. Lorsque la plaque a été dépliée, elle est introduite et ancrée dans la tubulure 13 de la manière représentée sur la fig. 1. Afin de faciliter l'insertion, la partie de la plaque qui se trouve du côté de la vessie 16 peut être réalisée avec des bras de guidage élastiques (non repré- sentés) qui sont munis de galets à bille de type classique. Torsque le bouchon de tubulure a été amené dans sa position définitive, le plaque 15 étant enfoncée à force dans la tubu- lure en assurant une obturation mécanique efficace de la tubu- lure, la vessie 16 est mise sous pression avec de l'air compri- mé ou un quelconque autre gaz approprié ou, le cas échéant, avec un liquide approprié. Il en résulte également une obtura- tion pneumatique efficace de la tubulure. T-L'ancrage du bouchon de tubulure dans la tubulure peut être effectué à l'aide d'un dispositif d'ancrage mécanique 17, disposé dans la tubulure. Dans le cas représenté à titre d'exemple, ce dispositif comprend trois étais 26 qui sont fixés par des articulations au sommet 27 du dispositif d'ancrage, trois étais 28 qui sont fixés par des articulations aux points 29 des étais 26 et par des articulations à un anneau ou man- chon fileté intérieurement 30 et à la vis 31 mentionnée précé- demment, dont la partie supérieure peut tourner librement dans un trou au sommet 27 et qui est en prise avec les filets de l'écrou 23 et de l'anneau 3C. Les étais 26 sont pressés contre les parois 32 de la tubulure et la plaque 15 se déplace et-rs l'intérieur de la tubulure lorsqu'on fait tourner la vis 31. le serrage de la vis peut être effectué de l'extérieur du générateur de vapeur au moyen d'un serre-boulon articulé 34 ou d'un serre-boulon à tige flexible sous la forme d'un fil métal- lique robuste, serre-boulon que l'on fait passer à travers l'ouverture de visite. IEVE 3I2ATIONS 1. Crgane de fermeture étanche sous la forme d'une plaque pour une pièce de raccordement (13) ou un élément de connexion similaire dans une canalisation pour liquide ou gaz sur un réservoir (10), organe dans lequel la plaque (15) comprend une partie formée d'un certain nombre d'éléments de tôle (15b-15f) dont la forme ressemble à celle d'une poutre en U avec une âme (1-'b-15'f) et des ailes (15"b-15"f), l'âme d'un élément de tôle étant disposée de manière à entrer dans la constitution d'une partie des côtés plats (18, 19) de la plaque et chaque aile d'un élément de tôle étant en position contiguë à une aile d'un élément de tôle voisin ou contiguë à une aile (15"a, "g) d'un autre élément de tôle (15a, 15g) qui est situé à l'extérieur de ladite partie et qui comprend lui aussi une âme (15'a, 15'g),disposé de manière à entrer dans la consti- tution des côtés plats de la plaque, les ailes disposées en pcosition mutuellement contiguë étant raccordées entre elles par une charnière (21) ou d'autres moyens d'assemblage pivotant au niveau des bords des ailes qui sont à distance des cités plats de la plaque, de telle manière que la plaque soit plia.n- te, caractérisé en ce qu'une vessie (16), susceptible d'être mise en communication avec une source de fluide gazeux ou liquide, est fixée au côté plat (19) de la plaque sur lequel sont disposées les ailes, la plaque à l'état replié pouvant être dépliée au moyen de cette vessie par l'injection de - fluide gazeux ou liquide dans la vessie, la vessie étant dispo- sée de manière à constituer, à l'état sous pression, une garniture d'étanchéité supplémentaire pour la plaque (15) dans la pièce de raccordement ou l'élément de connexion similaire pour un gaz ou un liquide, par le fait qu'à l'état sous pression, elle est disposée de manière à être en contact avec les parois (32) de la pièce de raccordement (13) ou de l'élément de con- nexion similaire. 2. Organe de fermeture étanche selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de tôle (15a-15g) sont munis de rebords (15"'a-15"'g) qui s'étendent à partir des âmes (15'a-15'g) et qui sont disposés de manière à entrer dans la constitution de côtés bordants (20) sur la plaque (15). ô. Organe de fermeture étanche selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'à l'état déplié de la plaque, les rebords (15"'a-15"'g) des éléments de tôle (15a-15g) forment un angle aigu avec les côtés plats (18, 19) de la plaque (15). 4. Organe de fermeture étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque (15) et la vessie (16) sont munies d'une douille traversante (23) filetée intérieurement et disposée au centre, par laquelle la plaque peut être ancrée dans la pièce de raccordement, en coopération avec une vis (31) montée dans cette douille et avec des étais (26, 28) qui coopèrent avec la vis et sont disposes en dedans de la vessie dans la pièce de raccordement. 5. Organe de fermeture étanche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque aile (15"a- "g) des éléments de tôle (15a-15g) est re^ouv-rte, sur la surface qui est disposée de manière à entrer en contact avec une aile contiguë à l'état déplié, d'une couche d'étanchéité (22) en caoutchouc ou en une matière simila re.