Brevet FR2578053A1 — publié le 19860829

MéTHODE ET DISPOSITIF DE DETECTION DE FUITES DANS DES CUVES DE GRANDES DIMENSIONS L'invention concerne une méthode de détection de fuites dans des cuves de grandes dimensions telles des piscines contenant des produits jugés dangereux, ou encore des gaz liquéfiés. En particulier seront considérées les piscines en eau dans lesquelles sont stockés les éléments combustibles des réacteurs nucléaires. Les éléments combustibles sont en effet stockés dans des piscines de très grand volume, emplies d'eau permutée ou boratée qui absorbe leur rayonnement et les refroidit en permanence. Pour des raisons de propreté et de sécurité, les parois et le fond de ces piscines sont revètus entièrement d'une tole d'acier inoxydable constituée de panneaux soudés. De fabrication et à l'usage ce montage laisse apparaitre des microfuites, surtout au niveau des cordons de soudure, qui par corrosion et/ou par fatigue vont s'amplifier au cours du temps. A un moment donné, ces fuites deviennent critiques, et il convient de les colmater. Mais avant d'envisager une réparation, il est nécessaire de localiser ces fuites et d'en connaitre le-degré de gravité sans que l'on ait à vider la piscine. Des circuits de drainage extérieurs à la cuve recueillent ces eaux de fuites, et la méthode normale de détection consiste à isoler de façon étanche une surface à tester de l'eau de la piscine et surveiller l'écoulement du drainage. Ce procédé n'est ni rapide ni précis du fait de l'impédance du circuit d'écoulement, et implique une étanchéité parfaite des joints isolants l'aire controlée. De plus, compte tenu des dimensions de ces piscines, la longueur des cordons de soudure est considérable, et difficile à controler efficacement par les méthodes conventionelles de ressuage, d'ultrasons ou autres. La présente invention concerne une méthode rapide de localisation des fuites, capable de déceler de faibles débits à partir d'une dizaine de centimètres cube par heure, sans avoir recours à une étanchéité parfaite pour isoler la surface à traiter de liteau de la piscine. Elle est caractérisée en ce que la chambre de détection, rigide, est en équilibre de pression avec l'eau de la piscine (méthode isobare), et que le débit de fuite est directement mesuré dans cette chambre et non pas du côté du circuit de drainage. Dans une première version, à cette chambre rigide est adjoint un réservoir de mesure flexible, et le fluide isolé par cette chambre n'est pas en communication avec celui de la cuve. La présence d'une fuite va provoquer une variation de volume mesurable par le déplacement du réservoir flexible. Dans une seconde version, la chambre de détection est ouverte sur la cuve par l'intermédiaire d'un dispositif de mesure de débit. Les dispositifs de détection et les méthodes de localisation sont exposés ci-dessous plus en détail à l'aide de schémas figurant à titre d'exemples. Description du dispositif de détection par chambre étanche (figure 1): La chambre présentée à titre d'exemple est destinée au controle des fonds de piscines. Elle est constituée d'une enceinte 901 rigide, montée sur un socle 902 qui supporte le joint d'étanchéité 903. Cette enceinte forme une avancée en saillie 904 sous laquelle est monté le réservoir de détection à volume variable 905. Ce bloc comprend une membrane souple 906 à soufflet, dont l'encolure est montée sur une bride 907, guidée dans une enveloppe 908 de protection et de guidage. Le tout est fermé par un bouchon 909 servant au montage et de butée en traction au soufflet. Ce bouchon peut être équipé d'un électro-aimant 930 servant à bloquer la membrane lors des manoeuvres de la chambre. La bride 907 est vissée sous la saillie 904 de façon étanche par un joint 910, reliant le volume de l'enceinte à celui du soufflet, alors que l'enveloppe et le bouchon sont percés pour soumettre 1a membrane à la pression environnante de la piscine. En partie supérieure de l'enceinte, un clapet 911 piloté par pression 912 à partir de la surface sert d'évent pour l'échappement de l'air contenu dans la chambre et dans le soufflet lors de la plongée. I1 est en effet important de purger complètement le système de l'air qu'il pourait contenir. Le dispositif plongé dans la piscine s 'applique par son joint 903 sur le revètement inox 913, de façon à recouvrir la longueur de cordon de soudure 914 à contrôler. Le joint peut être plaqué par le poids propre de la chambre ou par adjonction d'un lest 915 lorsqu'il s'agit d'une surface à contrôler horizontale. Sur des parois verticales, on peut imaginer un système à ventouses 916 (voir figure 3) commandé de la surface. Principe de fonctionnement: La chambre 901 est plongée dans la piscine le clapet ouvert, de façon que l'eau contenue soit à la même pression que le milieu environnant. Une fois appliquée de façon étanche sur l'aire à contrôler, elle est isolée de la piscine par fermeture du même clapet piloté. S'il y a fuite au niveau de l'aire contrôlée, celle ci va provoquer une diminution de volume sensible au niveau du soufflet qui se rétracte. Ce mouvement est suivi par exemple au moyen de sondes de proximités 917 qui signalent le passage d'un anneau métallique 918 inséré sur une des spires du soufflet, et donnent donc instantanément la valeur du taux de fuite. Description du dispositif de détection par chambre ouverte (figure 2): La chambre présentée à titre d'exemple est destinée au 'controle des fonds de piscines. Elle se compose comme la précédente d'une enceinte rigide 920 montée sur un socle 921 supportant le joint d'étanchéité 922. Mais au lieu du clapet d'isolement, on trouve en partie supérieure un passage libre 923, sous forme d'un canal vertical débouchant dans une chambre 924 contenant le dispositif de mesure de débit. Celui ci est composé, par exemple, d'une roue 925 montée sur un axe 926 tournant sans frottement entre pointes. Un lecteur optique 927 enregistre le passage de marques portées par la roue, et transmet en surface un nombre de tours proportionnel à un débit. Principe de fonctionnement: La chambre 920 est plongée dans la cuve, et l'air qu'elle contient s'échappe par le canal 923. Une fois appliquée sur l'aire à contrôler, les mesures sont effectuées après un temps de repos nécessaire pour calmer la roue affolée par la mise en place. ta présence d'une fuite 928, figurée au niveau d'un cordon dessoudure 929, va provoquer une circulation de fluide passant préférentiellement par le canal 923 en partie supérieure, plutôt que par la portée de joint. Ce flux, qui entraine la rotation de la roue, est mesuré au moyen du lecteur optique. Méthode de localisation (figure 3): Ces chambres, adaptables en forme et en volume, peuvent se concevoir pour tout type de surfaces, y compris l'intersection de deux ou trois plans. Indépendantes les unies des autres, elles peuvent'être montées bout à bout pour former des sous ensembles de détection capable de couvrir des cordons de soudure de plusieurs mètres de longueur, ou encore ordonnées pour contôler des formes particulières. A titre d'exemples sont figurés l'assemblage de chambres 901 à réservoir flexible 905 adaptées pour une utilisation sur paroi verticale 931 et horizontale 932, ainsi que pour le controle d'une soudure d'angle 933. Les joints d'étanchéité 903 peuvent être plaqués suivant les cas de figure par un système à ventouses 916 inclus dans le joint, par le poids propre de la chambre ou d'un lest 915, ou encore par la combinaison des deux. REVENDICATIONS Revendication 1: L'invention concerne une méthode de recherche, de localisation et d'estimation de fuites sur des parois métalliques de piscines ou de cuves sans qu'il soit besoin de les vider, où I 'aire à contrôler est couverte et isolée par une chambre rigide 901 plaquée par un joint étanche 903 contre la paroi. Elle est caractérisé en ce que le volume de cette chambre de détection est en permanence en équilibre de pression avec le fluide environnant (méthode isobare), et que la mesure de la fuite se fait directement sur cette chambre. Revendication 2: Dispositif selon la revendication 1, où le volume de la chambre de détection est physiquement isolé du volume de la cuve, et où cette chambre possède un réservoir souple 906 qui se déforme en fonction de l'écoulement, et sur lequel se mesure le débit de fuite. Revendication 3: Dispositif selon la revendication 2, où la chambre 901 rigide est surmontée d'un clapet 911 commandé de la surface la mettant en communication avec la cuve, et permettant l'échappement de l'air contenu dans cette chambre et le réservoir flexible de mesure 905, et où une saillie 904 de la chambre reçoit ce réservoir. Le dispositif est caractérisé également en ce que le réservoir de mesure comprend une membrane souple 906 à soufflet, dont l'encolure est montée sur une bride 907, guidée dans une enveloppe 908 lui servant de protection et de guidage. Le tout est fermé par un bouchon 909 servant de butée et incluant un électro-aimant 910 de rappel agissant sur le fond de la membrane. La rétraction de la membrane, et donc le taux de fuite, est mesurée par des sondes de proximités 917 qui signalent le passage d'un anneau métallique 918 inséré sur une des spires du soufflet. Revendication 4: Dispositif selon 1, où la chambre de détection 920 est ouverte en permanence sur le volume de la cuve, par l'intermédiaire d'une canalisation 923 sur laquelle est monté un débitmètre 925. Revendication 5: Dispositif selon 2 ou 4, où l'ensemble de détection est constitué d'une série de chambres indépendantes mises bout à bout et pouvant contrôler en une seule fois de grandes surfaces de parois.