Brevet FR2585501A1 — publié le 19870130

AUTOMATISMES D'INTERVENTION POUR GENERATEURS DE VAPEUR DE REACTEURS NUCLEAIRES L'invention concerne un ensemble mécanique de téléinterventions destiné à des interventions de nature multiple (contrôles, réparations,..) sur les tubes échangeurs des générateurs de vapeur (GV) de centrales nucléaires à eau pressurisée. La plus importante de ces interventions concerne les fissures qui apparaissent sur les tubes échangeurs, en particulier dans une zone correspondant à la fin du dudgeonnage des tubes dans la plaque tubulaire et/ou à l'épaisseur d'un dépôt de boues solidifiées dans le circuit secondaire. Le principe de réparation communément retenu consiste à introduire une manchette dans le tube incriminé et d'assembler cette manchette de façon étanche par des procédés mécaniques et/ou métallurgiques, en recouvrement de la zone détériorée. La viabilité de ce dispositif exige qu'il soit applicable à un grand nombre de tubes, et que chaque type d'opération puisse être réalisé à une cadence industrielle compatible avec les temps impartis aux arrêts périodiques des centrales nucléaires (arrêts de tranches). Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il est compose d'une série d'automates installés dans et à proximité des bottes à eau, complémentaires entre eux, à savoir: - un télémanipulateur de présentation (ou positionneur) dans la botte à eau (bol) parallèle à la plaque tubulaire-et la balayant dans sa totalité, - un dispositif élévateur monté sur le positionneur précédent, et chargé d'introduire verticalement des outillages et/ou des manchettes dans la plaque tubulaire et dans les tubes échangeurs, - un automate serveur du dispositif précédent pour l'introduction dans le bol des outillages et/ou des manchettes, - enfin un robot de manutention, essentiellement destiné à la présentation des manchettes sur l'automate serveur. Le positionneur et l'élévateur sont assemblés à l'intérieur de la botte à eau, manuellement et simplement par un exécutant opérant dans le bol contaminé, dans un laps de temps compatible avec sa sécurité. Le serveur et son chargeur sont installés à l'extérieur du GV, à proximité du trou d'homme d'accès à la boîte à eau. Dans ce qui suit, l'invention est exposée plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution. La figure 1 situe les bottes à eau des Générateurs de Vapeur (GV) des réacteurs à eau pressurisée. La botte à eau du GV est une demi sphère formée de deux chambres 901 séparées par une plaque verticale 904; ces chambres sont surplombées par la plaque tubulaire (PT) 902 d'où partent et où aboutissent les tubes échangeurs 903 montés en épingle. Chaque chambre (bol) possède deux ouvertures: le trou d'homme d'accès 905 de diamètre 400mm. environ, et la tubulure 906 du circuit primaire. La figure 2 décrit dans son ensemble la configuration du dispositif dans et à proximité d'une botte à eau. Le positionneur 910 est constitué d'un bras-poutre roulant sur un rail fixé en périphérie de la plaque tubulaire et soutenu par une embase fixe libre en rotation contre la plaque de partition du bol, tel que décrit dans un brevet antérieur (Demande N084 01588 du 2 Février 1984: Télémanipulateur pour générateurs de vapeur de centrales nucléaires). Ce bras-poutre porte un chariot automoteur sur lequel est monté le dispositif élévateur. L'élévateur est caractérisé en particulier en ce qu'il est pourvu de deux têtes d'indexage: l'une destiné au centrage fin sur la plaque tubulaire, l'autre à l'alignement avec l'automate de transfert. A cet effet l'élévateur possède un socle 911 interface avec le chariot, sur lequel coulisse verticalement un chassis 912 pourvu de deux systèmes d'indexage centrage): - La tète supérieure 915 de centrage, commandée en rotation, sert à l'alignement précis de l'élévateur sur le tube à traiter par l'engagement de deux pions dans la plaque tubulaire de part et d'autre de ce tube. I1 prend ainsi référence suivant le réseau des tubes, dans la plaque tubulaire. - Le doigt inférieur 916, fixé sous le chassis, assurant l'accostage et le positionnement fin sur le poste de livraison de l'automate de transfert. Le dispositif élévateur proprement dit, qui porte le chassis 912, est constitué en position haute d'un organe fixe de guidage 914, en position basse d'une pince 913 fixe également, et d'une pince 917 mobile verticalement entre les deux éléments précédents. Le transfert de charge entre les deux pinces permet l'introduction dans les tubes d'outils et/ou de manchettes, par longueurs successives de la valeur de la course de la pince mobile 917. Le dispositif de transfert (ou serveur) 920 est positionné à l'extérieur du GV. I1 se compose d'un poste de chargement fixe 921, d'un rail de convoyage 922, et d'un poste fixe de livraison 923 dans le bol du GV. Entre ces deux postes circule sur le rail un chariot de transfert 924 équipé d'une pince 925 de saisie des outils. Dans le cas du manchonnage, l'outil de positionnement de la manchette dans les tubes sert également au transfert de celle-ci. Au poste de chargement fixe 921, cet outil 926 est saisi par la pince 925 du chariot de transfert et reçoit une manchette 927 enfilée sur sa tête rigide par le robot de manutention 930. Le rôle de ce robot 930 de chargement se limite à présenter un outil au chariot transfert 924, ou encore des manchettes sur une tête d'outil, pour leur transfert à l'élévateur dans le bol du GV. Les figures 3, 4 et 5 schématisent une cinématique de mise en place d'une manchette. Les figures 3a,b représentent la phase de chargement de l'élévateur: - La manchette 927 en bout de l'outil de positionnement 926 est amenée dans le bol par le chariot transfert 924, alors que le télémanipulateur positionneur 910 est venu présenter l'élévateur pour l'indexage de son chassis 912 sur le poste de livraison 923. - Le rail 922 se terminant par une section droite verticale, la course du chariot transfert 924 engage la manchette et son outil- dans la pince fixe 913, la pince mobile 917 en position basse, l'organe fixe de guidage 914 et la tête de centrage 915. - La pince mobile 917 vient reprendre l'outil 926, qui est libéré par la pince 925 du chariot transfert, et le chassis 912 se désaccouple du poste de livraison. Les figures 4a,b représentent le principe de fonctionnement de l'élévateur pour l'introduction des manchettes dans la plaque tubulaire: - Le chassis 912 est amené au contact sur la plaque tubulaire pour engagement des pions de la tête de centrage 915 de part et d'autre du tube à manchonner, puis la pince mobile 917 effectue sa course verticale d'engagement. - Lorsque la pince mobile est en position haute sur le chassis, la pince fixe 913 saisit à son tour le corps de l'outil 926 pour permettre à la pince mobile relachée de redescendre. - La pince mobile reprend alors l'outil pour une nouvelle course d'engagement, jusqu'au positionnement de la manchette à la hauteur voulue. Les figures 5a,b représentent le retour de l'outil au poste de chargement à l'extérieur du GV pour y recevoir une nouvelle manchette: - Le télémanipulateur 910 vient présenter de nouveau l'élévateur pour son indexage au poste de livraison où la pince 925 du chariot transfert vient reprendre l'outil 926 selon une séquence inverse à la première. - Le chariot transfert est ramené au poste de chargement 921 pour y recevoir une nouvelle manchette servie par le robot de manutention 930. REVENDICATIONS: Revendication 1: Ensemble mécanique automatisé de téléintervention dans les bottes à eau de générateurs de vapeur, caractérisé en ce qu'il comprend: a) un positionneur (ou télémanipulateur de présentation) amenant les outils (et/ou les manchettes) en regard des trous de la plaque la plaque tubulaire, b) un dispositif élévateur introduisant les outils et/ou les manchettes dans les tubes, transporté par le positionneur, c) un système de transfert (ou convoyage) introduisant les outils et/ou manchettes à poste fixe, à l'intérieur de la botte à eau. Revendication 2: Dispositif de convoyage des outillages et des manchettes selon la revendication 1, caractérisé par: a) un poste fixe de chargement des manchettes à l'extérieur du GV, b) un poste fixe de livraison des manchettes à l'intérieur de la botte à eau du GV, c) un rail de liaison sur lequel circule un chariot de transfert. Revendication 3: Dispositif selon la revendication 2, où le poste de livraison est situé en dessous du niveau le plus bas du dispositif élévateur. Revendication 4: Dispositif selon 2 où les manchettes sont présentées sur le chariot de transfert par un robot de manutention Revendication 5: Dispositif élévateur selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs d'indexage de précision: a) l'un travaillant en rapport avec la plaque tubulaire, b) l'autre en relation avec le poste de livraison du dispositif de transfert. Il comprend un socle 911 fixé sur le positionneur, socle sur lequel coulisse verticalement un chassis 912 pourvu de deux têtes d'indexage: une tête supérieure 915 portant des pions venant s'engager dans les tubes de la plaque ,tubulaire, et un doigt inférieur 916 assurant le positionnement fin sur le poste de livraison. Revendication 6: Dispositif élévateur selon la revendication 5 caractérisé en ce le que chassis 912 porte en position hante un organe fixe de guidage 914 au travers duquel transitent les manchettes et les outillages, en position basse une pince 913 fixe également, et une pince 917 mobile circulant verticalement entre les deux éléments précédents. Revendication 7: Dispositif automatique de mise en place de manchette selon la revendication 6, caractérisé en ce que la manchette 927 est chargée sur un outil 926 lequel est embarqué sur le chariot transfert 924; que l'outil 926 pendant l'introduction est maintenu par la pince 925 du chariot, qu'il est saisi au poste de livraison par la pince mobile 9L7 de l'élévateur, que le chassis vient s'indexer sur la plaque tubulaire à l'endroit choisi, que par des manoeuvres alternées entre pince fixe 913 et pince mobile 917, l'outil avec sa manchette est introduit dans la plaque tubulaire à la hauteur désirée. Revendication 8: Dispositif automatique d'installation de manchettes selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil qui assure l'immobilisation de la manchette dans le tube concerné, sert de transporteur à la manchette. Caractérisé également en ce que: à chaque opération, cet outil est tour à tour solidaire du chariot de transfert, puis solidaire de l'élévateur; cet outil revient au poste de livraison où s'effectue sa reprise par le chariot transfert, pour descendre au poste de chargement hors GV où il reçoit une nouvelle manchette.