Brevet FR2573237A1 — publié le 19860516

1. L'invention est relative à un dispositif d'isolation pour une chambre à eau dans un générateur de vapeur pour un réacteur nucléaire. Dans un réacteur nucléaire du type à eau pressurisée de l'art antérieur, comme représenté sur la figure 8, l'enveloppe O1 du réacteur nucléaire, la chambre à eau 02a d'un générateur de vapeur 02 et une pompe 03 de ré- frigérant sont reliées mutuellement au moyen de conduites 04 de réfrigérant pour former une boucle de circulation lO du réfrigérant. Dans une installation de centrale atomique, dans un but d'inspection pour s'assurer de la sécurité des cons- tituants et des systèmes, de même que pour le remplacement du combustible, le fonctionnement du réacteur nucléaire est interrompu environ une fois par an. Lors de l'inspection et du remplacement du combustible, les travaux relatifs au réacteur nucléaire, par exemple l'ouverture de l'enceinte du réacteur nucléaire, l'enlè- vement du combustible, l'inspection du noyau du réacteur, le chargement du combustible, le remontage du réacteur nucléaire, etc... sont effectués sous une protection dl eau après que l'enveloppe 01 du réacteur nucléaire, une cavité 05 du réacteur et analogue ont été remplies avec cette eau de protection. Ensuite, l'inspection des tubes minces du générateur qui doit être effectuée à ce moment doit être faite quand l'eau a été enlevée, mais les tra- vaux relatifs au réacteur nucléaire et l'inspection des tubes minces du générateur nucléaire-. ne peuvent pas être effectués simultanément car l'eau de protection est pré- sente lors des travaux relatifs au réacteur nucléaire. Par suite, le temps nécessaire pour l'inspection est long et cela constitue un obstacle à l'amélioration du temps de fonctionnement de l'installation de centrale atomique. L'invention a pour but de remédier à cet inconvé- nient en raccourcissant les périodes d'arrêt du réacteur nucléaire. A cet effet, la présente invention concerne un nou- veau dispositif d'isolation pour une chambre à eau dans un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire, ce dis- 2. positif pouvant isoler de manière fiable la chambre à eau dans un générateur de vapeur par rapport aux canalisations de réfrigérant du réacteur nucléaire, de l'enveloppe du réacteur nucléaire, de la cavité du réacteur nucléaire et analogue, pour rendre possibles simultanément l'inspection des tubes minces dans le générateur de vapeur avec les tra- vaux relatifs au réacteur nucléaire lui-m8me. Selon une caractéristique de la présente invention, il est proposé un dispositif d'isolation pour une chambre à eau dans un générateur de vapeur pour un réacteur nu- cléaire, ce générateur de vapeur comportant, à sa partie inférieure, une chambre à eau communiquant avec l'enveloppe du réacteur nucléaire à trav-ers des canalisations de ré- frigérant et présentant une section de buse formée entre la chambre à eau et les canalisations de réfrigérant, ce dispositif d'isolation comportant un bras de support dont l'extrémité extérieure est montée sur une section de trou d'homme de la chambre à eau et dont l'extrémité intérieure est en butée contre la surface intérieure de la section de buse, un bouchon étant monté de manière pivotante à l'ex- trémité du bras de support et étant placé dans la section de buse, et une vis de réglage d'angle interposée entre le bouchon et le bras de support, le bouchon étant constitué d'une manière pliante. Les buts et caractéristiques de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - Fig. 1 est une vue latérale schématique d'un dispo- sitif d'isolation pour une chambre à eau d'un réacteur nucléaire, selon un mode de réalisation préféré de la pré- sente invention; Fig. 2 (a) est une vue en plan d'un couvercle de fer- meture faisant partie du dispositif d'islation de la chambre à eau de la figure 1; Fig. 2 (b) est une vue en coupe du couvercle de fer- meture selon la ligne b - b- de la fig. 2 (a); Fig. 3 (a) est une vue en plan d'une plaque de main- tien appartenant au dispositif d'isolation de la chambre A eau de la fig. 1; 3. Fig. 3 (b) est une vue en coupe de la plaque de maintien selon la ligne b - bc de la fig. 3 (a) pig. 4 (a) est une vue en plan montrant une plaque de montage et un bras de support à l'état assemblé Fig. 4 (b) est une vue en coupe selon la ligne b" - b" de la fig. 4 (a) Fig. 5 (a) est une vue en plan montrant une variante de réalisation du couvercle de fermeture; Fig. 5 (b) est une vue en coupe selon la ligne b - b''' de la fig. 5 (a) Fig. 6 est une vue latérale d'un dispositif d'iso- lation pour une chambre & eau selon un autre mode de réalisation; îig. 7 (a) est une coupe montrant les moyens de fer- meture pour un trou d'homme; Fig. 7 (b) est une vue schématique-selon la ligne b""- b"" de la fig. 7 (a); et Fig. 8 montre schématiquement, comme indiqué pré- cédemment, un générateur nucléaire du type a eau pressu- risée. Dans ce qui va suivre, un dispositif d'isolation 50 pour une chambre & eau sera décrit dans un mode de réa- lisation préféré de l'invention, en référence aux figures 1 7. Dans la fig. 1, une chambre a eau 1 communique avec l'enveloppe du réacteur nucléaire par l'intermédiaire de canalisations de réfrigérant par une section de buse 2 de ces canalisations, tandis qu'un trou d'homme 25 com- munique avec la chambre 1 et présente un siège 3 de mon- tage d'un couvercle (non représenté). Un bouchon 4 qui est placé dans la section de buse 2 comporte un cou- vercle de fermeture 5, une plaque de maintien 6 une plaque de montage 7 et autres, et il constitue la partie principale du dispositif 50 d'isolation de la chambre à eau. Un bras de support 8 présente une extrémité qui est fixée de manière séparable au siège de montage 3 du trou d'homme 25 au moyen de boulons 9, tandis que son autre extrémité coopère par appui avec la surface intérieure de la paroi de la section de buse 2. La position du bouchon 4. 4 est maintenue de manière appropriée au moyen d'une vis de réglage d'angle qui est disposée entre le bras de support 8 et la plaque de montage 7. Le couvercle de fer- meture 5 est agencé pour pouvoir être plié autour de char- nières 11 représentées sur la figure 2 (a) en tirets et sur la figure 2 (b) en traits pleins, suivant trois par- ties de manière à pouvoir être introduit dans la chambre à eau 1 à travers le trou d'homme 25. Sur les surfaces inférieure et supérieure du couvercle de fermeture 5 sont assujetties respectivement des plaques de caoutchouc 12 et 13. De plus, quatre boulons 14 sont assujettis au couvercle de fermeture 5 pour la fixation de la plaque de maintien 6 et de la plaque de montage 7. La plaque de maintien 6 est divisée en deux parties, comme montré sur les figures 3 (a) et 3 (b), pour qu'elle puisse être in- troduite dans la chambre à eau 1 à travers le trou d'hom- me 25 qui est plus petit que la section de passage de la partie de buse 2; la plaque de maintien 6 présents des fentes allongées 15 en forme de champignons pour le passage des boulons 14, de manière à faciliter le posi- tionnepent de la plaque de maintien 6. La plaque de mon- tage 7 présente des supports 16 qui font saillie à partir d'une extrémité de sa face supérieure, comme montré aux figures 4 (a) et 4 (b), ces supports 16 coopérant de ma- nière pivotante avec un pivot ou broche 17, qui, A son tour, coopère de manière pivotante avec des supports 18 faisant saillie de l'extrémité de la surface inférieure du bras de support 8. De plus, une sphère ou bille 20, qui est prévue à l'extrémité inférieure de la vis 10 de réglage d'angle, est reçue dans un siège 19 assujetti A la partie centrale de la surface supérieure de la plaque de montage 7, pour permettre un mouvement de précession. La vis 10 de réglage d'angle est vissée dans un trou taraudé 22 pratiqué dans une broche cylindrique 21 qui est supportée par le bras de support 8 de manière à pouvoir glisser et tourner par rapport à celui-ci, la vis 10 tra- versant complètement le trou taraudé 22. Un profil rec- tangulaire 23 est prévu à l'extrémité supérieure de la vis 10 de réglage d'angle. Dans la plaque de montage 7 5. sont également réalisées des fentes 24 en forme de cham- pignon qui sont traversées par les boulons 14 de manière à faciliter le positionnement de la plaque de montage 7. Quand l'eau a été extraite de la boucle de circu- lation du liquide réfrigérant, y compris le générateur de vapeur, le trou d'homme 25 est ouvert et le dispositif d'isolation de la chambre d'eau est monté. Plus par- ticulièrement, après que le couvercle de fermeture 5 a été plié en trois parties puis introduit dans la chambre à eau 1 à travers le trou d'homme 25, il est redéployé sous la forme d'une plaque dans cette chambre. Ensuite, la plaque de maintien 6 est introduite dans la chambre à eau 1 à travers le trou d'homme 25 en étant divisée en deux morceaux. A leur tour, la plaque de montage 7 et le bras de support 8 sont introduits dans la chambre à eau 1 a travers le trou d'homme 25 à l'état assemblé, comme montré sur les figures 4 (a) et 4(b) La plaque de main- tien 6 est ensuite placée sur le couvercle de fermeture 5 puis la plaque de montage 7 est placée sur l'ensemble, les boulons 14 traversant les fentes 15 et 24 en forme de champignon pour effectuer le positionnement, des écrous 26 a étant engagés sur les extrémités supérieures des boulons 14 et serrés, le bouchon 4 étant ainsi monté. Ensuite, si la vis 10 de réglage d'angle est tournée par coopération d'une clé ou analogue avec le profil rectan- gulaire 23 prévu à l'extrémité supérieure de la vis, le bouchon 4 bascule autour du pivot 17 et fait un angle pré- déterminé par rapport au bras de support 8. Ensuite, le bouchon 4 est inséré dans la section de buse 2 et, quand l'extrémité intérieure du bras de support 8 vient coopérer par butée avec la surface intérieure de la section de buse 2, l'extrémité de base du bras de support 8 est as- sujettie fermement sur le siège 3, dans la zone du trou d'homme 25, à l'aide des boulons 9. De cette manière on effectue l'obturation de la section de buse 2 à l'aide du bouchon 4. Il est à noter que le couvercle de fermeture pourrait être modifié de telle manière qu'il soit divisé en deux parties, comme montré sur les figures 5 (a) et (b), ces deux parties étant reliées par une plaque de 6. caoutchouc 12 fixée à la surface inférieure de ces deux parties pour permettre leur pliage, comme montré en traits mixtes. De plus, comme montré sur la figure 6, la plaque de maintien 6 pourrait être supprimée. Ainsi, quand l'obturation de la section de buse 2 par le bouchon 4 a été effectuée, l'eau est versée dans la cavité 05 du réacteur nucléaire. Ensuite, l'eau atteint la section de buse 2 par les canalisations 04 de réfrigé- rant, une pression hydraulique d'environ o105 Pa est exercée sur la/ace inférieure du bouchon 4, ce qui amène en contact forcé la plaque de caoutchouc 12 fixée à la face inférieure du couvercle de fermeture 5 contre la sur- face intérieure de la section de buse 2 pour réaliser 1' étanchéité du bouchon 4 à sa périphérie et, en même temps, la force exercée sur le bouchon 4 par cette pression hy- draulique est encaissée par la surface intérieure de la section de buse 2 par l'intermédiaire de l'extrémité in- térieure du bras de support 8. De cette manière, le générateur de vapeur peut être isolé par rapport aux autres systèmes de refroidissement primaire, de sorte que, ainsi, on peut effectuer, par exemple par un robot ou analogue, l'inspection des tubes minces du générateur de vapeur et, simultanément à cette inspection, on peut effectuer les travaux habituels d' inspection relatifs au réacteur nucléaire. Pour empêcher les fuites deau de la chambre à eau 1, dans le cas o l'eau pourrait s'échapper à travers le bouchon 4 placé dans la section de buse, le trou d'homme est fermé par un couvercle 26, comme représenté sur les figures 7 (a) et 7 (b). Le couvercle 26 est relié à. une plaque de siège 28 de manière à pouvoir basculer au- tour d'une charnière 27, cette plaque de siège 28 étant assujettie au siège de montage 3 du trou d'homme 25 au moyen de boulons 29 et d'écrous 30. En faisant tourner des leviers 31 dans le sens des flèches, ces leviers étant montés de manière à pouvoir tourner autour des boulons 29, les extrémités des leviers 31 sont amenées en contact avec la surface extérieure du couvercle 26 qui est convexe vers l'extérieur et, de cette façon, le couvercle 26 est 7. amené en contact deétanchéité avec la plaque de siège 28. La référence numérique 32 désigne une poignée qui est prévue sur la surface extérieure du couvercle 26, la ré- férence 33 désigne un robot pour l'inspection et la répa- ration des tubes minces du générateur de vapeur, la réfé- rence 34 désigne un câble pour la commande du robot 33, ce câble s'étendant à l'extérieur à travers un joint 35 prévu au centre du couvercle 26. Lors de l'inspection et de la réparation des tubes minces du générateur de vapeur, le trou d'homme 25 est ouvert tandis que le couvercle 26 est maintenu en l'état représenté en traits mixtes sur la figure 7 (a) mais, dans le cas o l'eau s'échappe à tra- vers le bouchon 4, le trou d'homme 25 est fermé par bas- culement du couvercle 26 autour de l'articulation 27 à l'aide de la poignée 32, puis le couvercle 26 est mené en contact d'étanchéité avec la plaque de siège 28 par rota- tion des leviers 31 autour des boulons 29 dans le sens in- diqué par les flèches, ce qui permet d'empocher que l'eau provenant de la fuite à travers le bouchon 4 s'échappe par le trou d'homme 25 Selon la présente invention, grâce au fait qu'un bouchon est disposé dans la section de buse d'un circuit de réfrigérant communiquant avec une chambre à eau dans un générateur de vapeur pour un réacteur nucléaire du type à eau pressurisée, le bouchon est porté par un bras de sup- port qui présente uine vis de réglage d'angle et qui est assujetti fermement à un siège de montage dans la zone dl un trou d'homme communiquant avec cette chambre à eau9 un couvercle étant prévu sur le siè&ge de montage du trou d'homme, la section de buse du circuit réfrigérant commu- niquant avec la chambre à eau du générateur de vapeur et pouvant être obturée par le bouchon, ce qui permet d'iaoler le générateur de vapeur par rapport aux autres systèmes de refroidissement primaireo Par suite, on peut effectuer en parallèle et simultanément l'inspection et la réparation des tubes minces du générateur de vapeur, de m8me que les travaux habituels d'inspection relatifs au réacteur nucll- aire, de sorte que la durée de 19'inspection de routine peut être raccourcie; par suite, la présente invention contribue 8. à la réduction de l'exposition aux radiations et augmente le temps de fonctionnement réel d'une centrale atomique. De plus, du fait que le bouchon est supporté dans une po- sition prédéterminée par le bras de support assujetti fer- mement sur le siège de montage du trou d'homme au moyen de la vis de réglage d'angle, et du fait qu'une pression hydraulique appliquée au bouchon est encaissée par le corps de générateur de vapeur à travers le bras de sup- port, des moyens de support spéciaux ne sont pas néces- saires. En outre, grâce au fait qu'un couvercle est prévu sur le siège de montage dans la zone du trou d'homme, on peut empêcher une fuite d'eau a travers ce trou d'homme même si une fuite se produit & travers le bouchon. Il est à noter que, grâce au fait qu'au moins le cou- vercle 5 est circulaire, comme le passage intérieur de la section de buse 2, et que les plaques 12, 13 sont de dia- mètre plus grand que ceux du couvercle et dudit passage intérieur, la pression hydraulique appliquée sur le bouchon 4 amène la périphérie des plaques 12, 13 en contact d'étan- chéité avec la paroi intérieure de la section 2. Bien1entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de Réalisation qui ont été décrits; on pourrait au contraire oncevoir diverses variantes sans sortir pour autant de on cadre. \.\ 9. R E V E N D I CAT IONS 1. Dispositif d'isolation pour une chambre à eau dans un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire, le géné- rateur de vapeur comportant, à sa partie inférieure, une chambre à eau (1) communiquant avec une enveloppe (01) du réacteur nucléaire à travers un circuit de refroidis- sement (04) comportant une section de buse (2)prévue entre ladite chambre à eau (1) et ledit circuit de refroidisse- ment (04), caractérisé en ce qu'il comporte: un bras de support (8) dont l'extrémité extérieure est montée sur une partie (25) de trou d'homme de ladite chambre à eau et dont l'extrémité intérieure est en butée contre la sur- face intérieure de ladite section de buse (2) 9 un bouchon (4) monté de manière pivotante à l'extrémitê du bras de support (8) est placé dans ladite section de buse (2); et une vis (10) de réglage d'angle qui est interposée entre ledit bouchon (4) et ledit bras de support (8), le bou- chon (4) étant agencé pour pouvoir être plié. 2. Dispositif d'isolation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit bouchon (4) peut être plié pour présenter des dimensions lui permettant de tra- verser la section (25) de trou d'homme pour pénétrer dans la chambre à eau (1). 3. Dispositif d'isolation selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite section C5) de trou d'homme de la chambre à eau (1) est fermée de ma- nière étanche à l'eau par un couvercle(26) 4. Dispositif d'isolation selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit bouchon (4) comporte un couvercle de fermeture (5), une plaque de main- tien (6) et une plaque de montage (7) qui sont superposés l'un sur l'autre et reliés ensemble, notamment par des bou- lons et des écrous, ces composants pouvant être pliés pour présenter des dimensions leur permettant d'être introduits dans la chambre à eau (1) à travers la section (25) de trou d'homme. 5. Dispositif d'isolation selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins une pièce formant ledit bouchon (4) présente une forme circulaire et 10. qu'au moins une plaque circulaire (12) en caoutchouc, de diamètre plus grand que ladite pièce, est fixée sur la face supérieure ou inférieure de ladite pièce cir- culaire.