Brevet FR2563126A1 — publié le 19851025

Dispositif pour obturer des tubes par effet hydro-électrique. La présente invention a pour objet un dispositif pour obturer des tubes par effet hydro-électrique. Le secteur technique de 11 invention est celui de la construction et/ou de la réparation des appareils comportant des faisceaux de tubes, tels que des échangeurs ou analogues. Les procédés hydro-électriques connus pour le formage des métaux consistent a provoquer une onde de pression dans une chambre remplie d'un liquide. Cette onde est notamment produite par un filament ou fil explosible, lequel est placé au centre du tube a déformer, dans ledit liquide , par exemple de l'eau, et engendre la création d'un plasma gazeux au moment du passage de l'impulsion électrique déclenchée par la décharge rapide d'une batterie de condensateurs. La grande quantité de gaz produite provoque une onde de choc qui est transmise par l'eau au tube qui est contraint de se déformer en augmentant son diamètre. L'objectif de la présente invention est l'application de ce procédé au bouchage des tubes qui équipent des appareils comportant des faisceaux de tubes tels que par exemple des échangeurs, condenseurs, évaporateurs ou autres en vue notamment de leur réparation. Cet objectif est atteint par le dispositif selon l'invention pour obturer des tubes par effet hydro-électrique, caractérisé en ce qu'il se compose d'un élément tubulaire fermé à l'une de ses extrémités, lequel est d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre du tube à boucher et d'une électrode engagée dans l'extrémité ouverte dudit élément et isolée de celui-ci par une bague isolante, laquelle électrode délimite avec le fond et la paroi latérale de l'élément tubulaire, une chambre remplie d'un liquide isolant et dans laquelle chambre s'étend un filament qui relie l'électrode et le fond dudit élément tubulaire. Dans un mode de réalisation, ladite chambre est tronconique et sa paroi converge sur un point situé du côté de l'extrémité fermée de l'élément tubulaire et sur l'axe longitudinal de celui-ci. L'élément tubulaire d'obturation comporte une partie cylindrique dans laquelle est engagée la bague isolante à l'intérieur de laquelle se trouve l'électrode, laquelle partie cylindrique est prolongée par ladite chambre tronconique. La bague isolante comporte une collerette mise en butée sur l'extrémité ouverte dudit élément obturateur. Le fond de l'élément tubulaire obturateur est de forte épaisseur et le filament est coaxial a la chambre tronconique et passe par le sommet desdits cônes. L'invention a pour résultat le bouchage des tubes par application de l'effet hydro-électrique dans le cadre de la réparation des tubes équipant des appareils comportant des faisceaux tubulaires tels que des échangeurs. La réparation des tubes présentant des défauts, par exemple des fissures ou autres dégradations et equipant des échangeurs installes, n'est pas une opération aisée notamment lorsque l'échangeur est situé dans un local dangereux, par exemple dans le cas des générateurs de vapeurs des centrales nucléaires, du fait du manque d'accès et des dangers consécutifs à la radioactivité qui est présente dans l'échan- geur. Le dispositif selon l'invention permet de réaliser une telle opération dans de meilleures conditions techniques et économiques en regard des procédés traditionnels tels que la soudure, le dudgeonnage, le brasage etc ... L'opération de bouchage est instantannée (temps inférieur à une seconde) et la mise en place de l'outillage ne présente pas de difficulté. Cette opération peut être réalisée à une distance pouvant être de plusieurs mètres. En outre, la mise en place du bouchon s'effectue sans échauffement des pièces. La liaison entre le bouchon et le tube n'est pas une soudure mais un excellent sertissage qui permet d'obtenir une étanchéité à l'eau parfaite à des pressions de plusieurs centaines de bars. La description suivante,établie en référence au dessin annexé, illustrant un.mode de réalisation non limitatif du dispositif selon l'invention permettra de relever encore d'autres avantages et les caractéristiques dudit dispositif - la figure I est une vue en coupe diamétrale d'un tube obturé par le dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe diamétrale dudit tube obturé. On se reporte d'abord à la figure 1 du dessin. Le tube 1 ayant subi des dégradations est fixé par soudure à une plaque de forte épaisseur ou flasque 2. Le dispositif obturateur selon l'invention comporte un élé- ment tubulaire 3 fermé à l'une de ses extrémités 3a. Cet élément, qui constitue un bouchon, est d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube 1 pour coulisser librement dans celui-ci. Il comporte, du côté de son extrémité ouverte, une partie cylindrique 3b prolongée par une partie tronconique 3c dont la paroi converge en un point situé sur l'axe de révolution de l'élément tubulaire et du côté de la partie fermée 3a. Dans la partie cylindrique 3b est disposé une bague 4 en matériau isolant, par exemple du chlorure de polyvinyle qui s'étend sur la longueur de ladite partie cylindrique 3b. Cette bague 4 comporte à son extrémité située à l'extérieur de l'élément 3, une collerette 4a qui est mise au contact de l'extré- mité ouverte de l'élément 3. Dans la bague 4 est emmanchée forcé une électrode 5 pour assurer l'étanchéité du dispositif. L'electrode 5 est creuse et comporte une extrémité conique Sa, laquelle extrémité se situe sensiblement au niveau de la partie inférieure de la bague 4. L'autre extrémité 5b de l'électrode est reliée par un câble (non représenté) à un générateur d'impulsion électrique,lequel est mis à la masse en étant raccordé par exemple à la plaque 2 dans laquelle est soudé le tube 1. La partie tronconique 3c fermée à sa partie supérieure par la partie conique Sa de l'électrode, constitue une chambre 6 et son fond 3d comporte un relief central conique dirigé du côté de l'extrémité conique Sa de l'électrode. La chambre 6 est remplie d'un liquide, par exemple de l'eau et est traversée par un filament ou fil explosible 7 qui passe par les sommets des parties coniques 5a/3d de l'électrode et du fond de la chambre. Le fil 7 est raccordé au câble qui relie le dispositif audit générateur d'impulsion électrique. La propagation correcte de l'onde de choc autour du fil explosible 7 est conditionnée par la forme conique de l'extrémité Sa de l'électrode et de la saillie conique 3d de la chambre 6. La forme tronconique de la chambre 6 réalisée dans un élé- ment cylindrique donne naissance à une paroi périphérique d'une section droite progressive de la partie supérieure de la chambre à sa partie inférieure. Cette paroi périphérique est raccordée au relief conique 3d par un congé annulaire 3e. La forte épaisseur de ladite paroi du côté du fond de la chambre 6 et la présence du congé 3e permettent au dispositif de supporter l'onde de choc au moment où l'on déclenche l'impulsion électrique et évite ainsi la formation de dégradations à la jonction de la paroi et du fond, par exemple des craquelures ou des fissures consécutives aux effets subis par la chambre au moment du sertissage du bouchon dans le tube 1. Dans le but d'obtenir la déformation de la partie supérieure de la paroi périphérique de la chambre et du tube I et de localiser les efforts dus à l'onde de pression à la périphérie de la chambre 6, le fond 3a de l'élément obturateur est de forte épaisseur. La forme tronconique de la chambre 6 contribue également à ce résultat. Le bouchon 3 serti dans le tube 1 est représenté à la figure 2 du dessin. Le sertissage. est obtenu dans la zone 8, par déformation de la paroi latérale 3c de la chambre 6 par augmentation de la section sur la hauteur de la zone déformée. Selon l'exemple illustré à la figure 2, la paroi du tube 1 est comprimée entre la paroi déformée de la chambre et la plaque 2, ce qui assure la parfaite étanchéité du tube à cet endroit. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour obturer des tubes par effet hydro-électrique, caractérisé en ce qu'il se compose d'un élément tubulaire (3) fermé à l'une de ses extrémités (3a), lequel est d'un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube à boucher (1) et d'une électrode (5), engagée dans l'extrémité ouverte dudit élément (3) et isolée de celui-ci par une bague isolante (4), laquelle électrode (5) délimite avec le fond (3a) et la paroi latérale de l'élément tubulaire, une chambre (6) remplie d'un liquide isolant et dans laquelle chambre s'étend un filament (7) qui relie l'électrode (5) et le fond(3a) dudit élément tubulaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre (6) est tronconique et sa paroi converge sur un point situé du côte de l'extrémité fermée (3a) de l'élément tubulaire et sur l'axe longitudinal de celui-ci. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément tubulaire d'obturation comporte une partie cylindrique (3b) dans laquelle est engagée la bague isolante (4) à l'intérieur de laquelle se trouve l'électrode (5), laquelle partie cylindrique (3b) est prolongée par ladite chambre tronconique (6). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la bague isolante (4) comporte une collerette (4a), mise en butée sur l'extremite ouverte dudit élément obturateur (3). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que l'extrémité (5a) de l'électrode est conique et que le fond (3e) de la chambre (6) comporte, en son centre, un relief conique (3d). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le fond (3a) de l'élément tubulaire obturateur est de forte épaisseur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le filament (7) est coaxial à la chambre tronconique (6) et passe par le sommet desdits cônes (Sa/3d).