Brevet FR2573907A1 — publié le 19860530

PROCEDE DE COLLECTE ET D'EVACUATION DES BOUES FORMEES DANS LES GENERATEURS DE VAPEUR DES REACTEURS NUCLEAIRES A EAU PRESSURISEE L'invention concerne un procédé destiné à recueillir et à évacuer les boues résultant de la démolition des dépôts existants dans les générateurs de vapeur (GV) des réacteurs nucléaires à eau pressurisée ("PWR"). En effet, au cours de l'exploitation du réacteur des boues s'accumulent sur la face de la plaque tubulaire du circuit secondaire, pour former des dépots compacts, et leur accumulation est à l'origine d'incidents de corrosion qui, généralisés, mettent en péril la vie du GV. Lors des arrêts de maintenance, on procède à la destruction de ces dépots (boues cimentées), et ceci est habituellement réalisé à l'aide de jets d'eau sous tres haute pression, dirigés entre les intervalles des tubes de l'échangeur. Cette technique de nettoyage par effet mécanique de jets d'eau haute pression est communément dénommée "lancage HP". Toutefois l'évacuation des boues mises en suspension n'est pas particulièrement facile à réaliser. D'ordinaire, on s'efforce de chasser ces boues par des jets sous pression jusqu'à une bouche d'aspiration. Cette chasse hydraulique n'est pas efficace et elle renvoie en tourbillons les boues à l'intérieur du faisceau de tubes: les boues ne sont pas ou ne sont que partiellement évacuées du GV, elles sont simplement déplacées à l'intérieur de celui ci. La présente invention concerne un procédé qui permet de collecter ces boues avant qu'elles ne soient renvoyées dans le faisceau de tubes, pour les transférer mécaniquement à une bouche d'aspiration. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il associe l'utilisation de vecteurs existants portant des buses pour un lançage HP avec un dispositif de ramassage manoeuvré en va et vient dans la périphérie du CV, qui ramène les boues sur une bouche d'aspiration à poste fixe. 8 Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant plusieurs mises en oeuvre du procédé. Les figures la,b schématisent la configuration des GV de réacteurs à eau pressurisée. Au dessus de la boite à eau 901 du GV se situe la plaque tubulaire 902 de répartition des tubes 903. Chaque tube effectue un aller et retour à la boite à eau, les deux faisceaux ainsi constitués étant séparés par une rue d'eau 904 radiale au GV, et dans l'axe de laquelle se situent les deux trous de poing 905 et 906 d'accès. Dans cette rue d'eau circulent des tubes de purge 907, sur lesquels sont généralement placés des blocs 908 surmontés d'une plaque de répartition de débit 909. Les tubes 903 des deux faisceaux sont distribués sur la plaque tubulaire 902 selon une trame ou réseau, définie par sa nature (à pas carré ou équilatéral), par la valeur du pas du réseau, et par son ligament (ou distance minimale séparant deux tubes contigüs). L'enveloppe 910 du GV est doublée intérieurement d'une jupe 911, qui délimitent l'espace annulaire (ou périphérique) 912 disponible autour des faisceaux de tubes. L'eau pressurisée du circuit secondaire descend entre la jupe et l'enveloppe de pression pour remonter à la verticale le long des tubes de l'échangeur. Description du système de ramassage (figure 2): Il est constitué d'un chassis composé de deux chariots 921 et 922, articulés entre eux autour d'un axe 923 et montés sur des roulettes 924 disposées dans la direction circonférentielle au GV, la face interne du chassis s'appuie en permanence contre le faisceau de tubes. Cette articulation 923 facilite les manoeuvres d'introduction du dispositif par les trous de poing 905. Sur le même axe est montée une "pelle" de ramassage 925 escamotable, qui vient en position de travail, frotter sur la plaque tubulaire par un joint 926. Deux raidisseurs des chariots servent de butées 927 et 928 à ses débattements, commandés au moyen d'un levier 929 par un câble 930. Que l'on tire sur ce câble dans un sens ou dans l'autre, ce cable provoque dans un premier temps le basculement du levier 929, et donc celui de la pelle 925 qui vient en butée 927 ou 928. Dans un second temps, le maintien de la traction entraine alors le mouvement de l'ensemble du dispositif 920. s Ce dispositif circule en va et vient dans l'espace annulaire: la pelle est escamotée pour aller chercher les boues, puis elle est abaissée pour les ramener sur une bouche d'aspiration fixe à l'aplomb d'un trou de poing. Dans une rainure 932 ménagée dans un flanc des chariots, circule un second câble 931 servant à l'entraînement du vecteur périphérique de lançage portant les buses à jets HP. Cinématique de mise en place (figures 3 et 4): Pour chaque faisceau de tubes, il faut disposer à la fois d'un vecteur de lançage et d'un dispositif de ramassage. L'ensemble des manoeuvres de mise en place est manuel, par les deux trous de poing d'accès. En premier lieu, deux ensembles composés des câbles 930 et 931 sont introduits chacun dans un demi espace annulaire 912 par un trou de poing pour ressortir par l'autre (fig.3). Afin que les deux câbles ne s'emmènent lors de cette manoeuvre, un système d'entretoises 940 reliées entre elles par une corde à piano 941 les maintient parallèles. Lorsque les câbles sont récupérés par le trou de poing opposé, les entretoises sont ramenées par le trou de poing d'introduction, laissant les câbles parallèles dans l'espace annulaire. Par un des trous de poing sont introduits les vecteurs de lançage 942 montés sur les câbles 931, et par l'autre les dispositifs de ramassage 920 montés sur les câbles 930 (fig.4). Ces câbles sont ensuites renvoyés à l'extérieur du GV par un système de poulies, qui permet d'éloigner leur motorisation et de dégager au maximum l'accessibilité des trous de poing. Pour chacun d'eux, un premier ensemble de deux poulies 943 solidaires d'une attache 944 est fixé au voisinage de la plaque tubulaire (par exemple sur les premiers blocs 908 de la rue d'eau); cet ensemble renvoie les câbles à l'extérieur du GV par un jeu de deux autres poulies 945 montées sur une patte 946, que l'on peut fixer sur la bride des trous de poing. Enfin, une bouche d'aspiration 947, prolongée d'un flexible 948 relie à une pompe, est installée dans l'espace libre ménagé entre les renvois de poulies sur la plaque tubulaire, à l'aplomb du trou de poing sur lequel convergent les dispositifs de ramassage 920. E Exemples de procédures d'utilisation (figures et 6): Dans les exemples figurés, la trame de disposition des tubes est à pas carré, cette trame nécessite des tirs de jets haute pression dirigés parallèlement et perpendiculairement à la rue d'eau. Un vecteur périphérique de lançage, portant des buses orientables, peut couvrir une demi plaque tubulaire selon ces deux directions en parcourant un premier secteur sur 45 pour des jets parallèles à la rue d'eau (fig.5a), et le secteur suivant de 900 pour un lançage perpendiculaire (fig.5b). Les jets parallèles à la rue d'eau chassent les boues en direction du dernier secteur à 450 où circule en va et vient le dispositif de ramassage. Ces boues sont donc directement ramenées sur la bouche d'aspiration 947. Par contre, les jets perpendiculaires accumulent les boues dans la rue d'eau, ou peuvent même les chasser au delà, sur l'autre demi-plaque. Les deux procédures décrites ci-dessous à titre d'exemples permettent de résoudre ce genre de problème, en controlant le cheminement des boues. La première procédure (fig.5) consiste à effectuer simultanément sur les deux demi-plaques des tirs HP 951 perpendiculaires à la rue d'eau, en vis à vis les uns des autres. Ainsi, toutes les boues désagrégées et chassées se retrouvent confinées au voisinage et dans la rue d'eau 904 (fig.5a). Il n'est plus ensuite que de ramener les vecteurs de lançage 942 dans le premier secteur à 450 pour des tirs 950 parallèles à la rue d'eau qui chasseront en même temps l'ensemble des boues vers les dispositifs de ramassage 920 (fig.5b). La deuxième procédure (fiv.6) consiste, pour un tir perpendiculaire 951 sur une demi-plaque tubulaire, à former de l'autre côté de la rue d'eau 904 dans les premières rangées de tubes un barrage sou8 forme d'un "mur d'eau" 952, qui évite aux boues de se répandre sur la demi-plaque opposée. La même cinématique est répétée symétriquement, avant que les boues ne soient ramenées comme précédemment vers les dispositifs de ramassage 920. Ces deux procédures peuvent être complémentaires. De même on peut introduire dans ces procédures d'autres types de vecteurs de lancage, par exemple des vecteurs introduits dans la rue d'eau (quand la configuration du GV le permet). Les jets de lançage sont perpendiculaires à la rue d'eau et chassent directement les boues en périphérie où elles sont récupérées par les dispositifs 920 qui couvrent alors les trois-quart de l'espace annulaire. REVENDICATIONS Revendication 1. L'invention concerne un procédé de collecte et d'évacuation des boues formées dans les générateurs de vapeur de réacteurs nucléaires. Ce procédé est utilisé pendant les opérations de mnettoyage où les boues sont désagrégées par des jets d'eau haute pression. Cette invention est caractérisée en ce que les boues sont collectées pendant la destruction des boues sous jet HP, par une pelle 925 déplacée en périphérie, animée d'un mouvement de va et vient vis à vis du lançage. Ces boues sont ramenées par cette pelle, jusqu'à un poste fixe d'aspiration 947 situé à l'aplomb du trou de poing. Revendication 2. Procédé de nettoyage selon la revendication 1, où, sur une demi-circonférence, les jets HP 951 sont dirigés perpendiculairement à la rue d'eau 904 tandis que simultanément, dans l'autre demi-circonférence des jets HP 952 ou MP (moyenne pression) sont dirigés parallèlement à la rue d'eau et entrainent les boues désagrégées en périphérie où elles sont transportées par une pelle 925. Revendication 3. Procédé de nettoyage selon la revendication 1, où l'on envoie simultanément, à partir des deux demi-circonférences, des jets HP 951 dirigés vers la rue d'eau, en regard les uns des autres, ce qui permet de confiner les boues désagrégées au voisinage de la zone centrale (rue d'eau); et où, dans un second temps, les boues désagrégées sont dirigées en périphérie par des jets 950 parallèles à la rue d'eau selon la revendication 1. Revendication 4. Appareillage de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, consistant en un dispositif de ramassage des boues comprenant deux chariots 921 et 922 sur roulettes et une pelle 925 escamotable à débattements limités montés sur un même axe horizontal 923. Ce dispositif est déplacé en va et vient dans l'espace annulaire 912 du GV par traction sur un câble 930 dont les commandes sont reportées à l'extérieur du GV.