Brevet FR2588382A1 — publié le 19870410

La présente invention est relative à un appareil pour examiner des éléments tubulaires qui sont disposés parallèlement les uns aux autres. En général, les centrales nucléaires ou thermiques et les installations chimiques comportent un certain nombre d'éléments tubulaires qui sont disposés parallèlement les uns aux autres à intervalles rapprochés. Par exemple, com- me montré sur la Fig. 6, un certain nombre d'adaptateurs 02 sont prévus pour supporter des unites respectives d'en- traînement d'une tige de commande, à la partie supérieure d'un couvercle 01 d'un réacteur à eau pressurisée, ces adaptateurs 02 recevant par soudage à leur partie supérieu- re les unités respectives 03 d'entraînement des tiges de commande, une seule de ces unités étant représentée, les adaptateurs étant disposés parallèlement les uns aux au- tres et à intervalles rapprochés. La référence numérique 04 désigne un tube protecteur pour l'arbre d'entraînement. Dans une telle structure, il est habituel d'exami- ner les parties soudées des adaptateurs de montage 02 et des unités 03 d'entrainement des tiges de commande; toute- fois, du fait que ces unités d'entraînement 03 sont dispo- sées à intervalles rapprochés, il est impossible de mettre en place un détecteur ultrasonique de défauts ou analogue en une position prédéterminée. Par conséquent, selon la technique antérieure, ces parties soudées sont inspectées par exemple de manière visuelle en utilisant un miroir ou en mettant sous pression l'intérieur des tubes et en sur- veillant les fuites vers l'extérieur. Mais, en raison du fait que la zone qui est soumise à l'examen est étroite, les deux techniques ci-dessus sont très difficiles à mettre en oeuvre et elles ne permettent pas d'effectuer un examen fiable et suffisant. De plus, elles présentent l'inconvénient qui réside en ce que le temps de travail est limité du fait que les opérations sont effectuées en milieu radioactif. L'invention a pour but de fournir un appareil pour examiner des éléments tubulaires parallèles, cet ap- pareil permettant un examen fiable, à la manière d'une détection à commande à distance, ce qui permet d'éviter aux opérateurs d'accéder dans la zone de travail et donc d'être exposés aux radiations ou analogues. Les caractéristiques de la présente invention qui permettent d'atteindre ce but résident en ce que l'appa- reil comporte un rail qui s'étend entre les éléments tubu- laires adjacents, un chariot qui est mobile le long du rail, un bâti de support qui est monté de manière inclina- ble sur le chariot, un élément en forme de demi-bague qui est monté tournant sur le bâti de support et qui est ou- vert latéralement, et un élément de détection qui est dis- --pos-- enl-- ein emplacement prédéterminé sur l'élément en forme de demi-bague. L'appareil selon l'invention ainsi constitué fonc- tionne de telle manière que, quand il passe entre les élé- ments tubulaires, le bâti de support est incliné pour évi- ter une interférence avec les éléments tubulaires et que, pour l'examen, le bâti de support est relevé pour que l'élément en forme de demi-bague vienne se placer autour d'un élément tubulaire et que l'élément en forme de demi- bague soittourné pour examiner la surface circonférenciel- le de l'élément tubulaire au moyen de l'élément de détec- tion. On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins an- nexés dans lesquels: Fig. 1 est une vue en perspective d'un appareil établi selon un mode de réalisation de l'invention pour examiner les éléments tubulaires parallèles; Fig. 2 est une vue en plan, partiellement en coupe, de l'appareil de la Fig. 1; Fig. 3 est une coupe verticale de l'appareil de la Fig. 1, prise par l'avant; Figs. 4 et 5 sont des vues en coupes verticales, prises dans des plans différents et montrant des états différents de fonctionnement de l'appareil; et Fig. 6 est une vue en perspective, partiellement arrachée, du couvercle d'un réacteur à eau pressurisée, comme indiqué précédemment. On décrira maintenant, en référence aux Figs. 1 à 5, un mode de réalisation préféré de l'invention. L'appareil comporte, comme constituants principaux, un rail 1 qui s'étend entre les tubes et de long de ceux- ci, ces tubes étant parallèles les uns aux autres et étant situés à intervalles rapprochés, un chariot 2 qui est dé- plaçable sur le rail 1 et le long de celui-ci, un mécanis- me de préhension prévu sur le chariot 2 pour saisir un tu- be à examiner de manière à assujettir le chariot 2 par rap- port à ce tube, un bâti de support 3 qui est agencé pour pouvoir être déplacé verticalement et incliné sur le cha- riot 2, un élément ou poutre 4 en forme de demi-bague qui est supporté de manière pivotante ou tournante par le bâti de support 3, et des éléments de détection, par exem- ple un détecteur ultrasonique de défauts 5 ou un fibrosco- pe 6 (ou seulement son objectif), prévus à chaque extrémi- té de l'élément 4 en forme de demi-bague. Le chariot 2 est supporté sur le rail 1 par l'inter- médiaire d'un galet d'entraînement 7 et d'un galet mené 8 qui sont prévus à l'avant et à l'arrière. Un moteur de dé- placement 9 est monté sur le chariot 2, son arbre de sor- tie 10 étant couplé au galet d'entraînement 7 par l'inter- médiaire de pignons 11 et 12 et d'un arbre tournant 13.Par conséquent, lorsque le moteur 9 est excité, le galet d'en- traînement 7 est mis en rotation pour déplacer le chariot 2 le long du rail 1. Des galets de guidage 14 qui sont élastiquement mobiles verticalement sont prévus de chaque côté à l'avant et à l'arrière du chariot 2. La référence 15 désigne une jambe de guidage qui est constituée par un mécanisme élastique pour chaque galet de guidage 14. Deux éléments de préhension 16 en arc de cercle sont articulés l'un sur l'autre par une broche 17 prévue latéralement sur le chariot 2, sensiblement en son milieu en considérant sa direction de déplacement sur le rail 1. Les éléments de préhension 16 sont courbes et ils sont agencés pour saisir le tube 18 à sa périphérie. Une tige de piston 21 d'un vérin 20 d'ouverture et de fermeture des éléments de préhension 16 est couplée à ceux-ci par l'intermédiaire d'un élément 19 de commande d'ouverture et de fermeture. Ainsi, en réponse à l'activation du vé- rin 20 d'ouverture et de fermeture, les éléments de pré- hension 16 sont ouverts ou fermés, pour que le tube 18 soit saisi ou libéré. Comme décrit ci-dessus, le mécanis- me de préhension est ainsi constitué principalement par les éléments de préhension 16 et le vérin 20 de commande d'ouverture et de fermeture. Les parties avant et arrière du chariot 2 compor- tent des montures de support 22 et 23 qui sont disposées verticalement, une monture de palier 24 et une monture de moteur 25 pouvant se déplacer verticalement le long de ces montures de support; des arbres 26 et 27, en alignement l'un de l'autre, peuvent tourner respective- ment sur la monture de palier 24 et sur la monture de mo- teur 25, le bâti de support 3 servant également de bottier d'engrenage et étant assujetti aux extrémités des arbres 26 et 27. La monture de moteur 25 est couplée à la tige de piston 29 d'un vérin de relevage 28 monté sur le cha- riot 2; ainsi, quand la tige de piston 29 se déploie ou se rétracte, en réponse à la commande du vérin de rele- vage 28, la monture de moteur 25, le bâti de support 3 et la monture de palier 24 se déplacent conjointement en direction verticale. De plus, un moteur d'inclinaison 30 est porté par la monture de moteur 25, l'arbre de sortie 31 de ce moteur étant couplé à l'arbre 27 par l'intermé- diaire de pignons 32 et 33. Ainsi, en réponse à l'activa- tion du moteur d'inclinaison 30, le bâti de support 3, de même que l'arbre 27, est basculé autour des arbres 26 et 27 par l'intermédiaire des pignons 32 et 33. Le méca- nisme de relevage du bâti de support 3 comporte donc es- sentiellement le vérin de relevage 28 et la monture de moteur 25, tandis que le mécanisme d'inclinaison du bâti de support 3 comporte le moteur 30, les pignons 32 et 33 et les arbres 26 et 27. Sur le côté avant du bâti de support 3 est prévu un guide 34 en arc de cercle qui porte l'élément 4 en forme de demi-bague. L'élément 4 présente sur sa périphé- rie extérieure des dents 35 qui engrènent avec un pignon droit 36 disposé à l'intérieur du bâti de support 3; un moteur 39 de pivotement ou de rotation est prévu également dans le bâti de support 3, et son arbre de sortie porte un pignon conique 38 qui engrène avec un pignon conique 37 so- lidaire du pignon droit 36. Ainsi, en réponse à la commande du moteur de pivotement 39, l'élément 4 en forme de demi- bague est entraîné en rotation, par l'intermédiaire du pi- gnon droit 36 et des dents 35, tout en étant guidé par l'élément de guidage 34. Comme décrit ci-dessus, chaque extrémité de l'élément 4 porte un détecteur ultrasonique de défauts et/ou le fibroscope 6 fonctionnant en détec- teur. Du fait que l'élément 4 effectue un examen sur toute la surface circonférencielle du tube 18 lorsqu'il tourne dans un sens ou dans l'autre, une forme demi-circulaire est suffisante pour celui-ci mais, dans la pratique, le demi-cercle est prolongé d'une longueur nécessaire pour le montage des détecteurs 5 et 6. Le cas échéant, un dé- tecteur de position 41 peut être couplé au pignon droit 36 par un pignon conique 40, ce détecteur 41 permettant d'indiquer la position du détecteur 5 et du fibroscope 6 montés à chaque extrémité de l'élément 4. On décrira maintenant le fonctionnement et l'utili- sation de l'appareil décrit ci-dessus. Pour déplacer le chariot 2 entre les tubes, en vue de procéder à un examen des parties soudées des tubes, l'élément 4, de même que le bâti de support 3, est incliné par le mécanisme d'inclinaison de manière à réduire la largeur totale de l'appareil, comme montré sur la Fig. 5, de sorte que l'appareil n'interfère pas avec les tubes en passant entre ceux-ci. Quand le chariot 2 arrive au voisinage du tube 18, l'élément 4 et le bâti de support 3 sont basculés par le mécanisme d'inclinaison de manière à prendre une position horizontale, comme montré sur la Fig. 4. Ensuite, le tube 18 est saisi par les éléments de préhension 16 du mécanis- me de préhension, de sorte que le chariot 2 est fixe en 6 2588382 position par rapport au tube 18. Ensuite, le vérin de re- levage 28 du mécanisme de relevage est actionné pour pla- cer l'élément 4 à une hauteur donnée pour laquelle l'élé- ment de détection est situé au niveau de la partie soudée. Pour cet état, le moteur de pivotement 39 est actionné de manière que l'élément 4 tourne autour de la partie sou- dée et que l'examen de la partie soudée puisse être effectué au moyen du détecteur ultrasonique 5 de dé- fauts et du fibroscope 6. Lors de la rotation du moteur de pivotement 39 dans un sens et dans l'autre, toute la sur- face circonférencielle de la partie soudée est examinée au moyen du détecteur 5 et du fibroscope 6. A la fin de l'examen, les éléments de préhension 16 sont ouverts pour libérer le chariot 2 par rapport au tube 18, l'élément 4 et le bâti de support 3 sont abais- sés par le mécanisme d'inclinaison, et le chariot 2 est déplacé vers le tube suivant à examiner sans interférer avec les tubes lors de son déplacement. Bien qu'on ait décrit un mécanisme de relevage pour le bâti de support 3, ce mécanisme peut être supprimé dans certains cas. De plus, le mécanisme pour incliner le bâti de support 3 et le mécanisme pour faire tourner l'élément 4 peuvent être établis d'une manière différente. Dans l'appareil selon l'invention, l'élément en forme de demi-bague portant les éléments de détection est inclinable, de sorte qu'il puisse passer entre les éléments tubulaires parallèles voisins, l'élément en forme de demi- bague étant abaissé lors de ce déplacement et étant mis en position horizontale pour l'examen, ce qui permet d'effec- tuer les opérations d'examen de manière simple et fiable. De plus, du fait que l'examen est effectué sous une comman- de à distance, les opérations peuvent être effectuées même dans des zones qui sont d'accès dangereux pour les opéra- teurs. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation, non plus qu'au mode d'application, qui ont été décrits; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre. REVENDICATIONS 1. Appareil pour examiner la surface circonférenciel- le d'éléments tubulaires (18) parallèles les uns aux autres, caractérisé par le fait qu'il comporte: un rail (1) qui s'étend entre les éléments tubulaires adjacents (18); un chariot (2) déplaçable le long du rail (1); un bâti de support (3) qui est monté de manière inclinable sur le cha- riot (2); un élément (4) en forme de demi-bague qui est monté de manière tournante sur le bâti de support (3) et qui est ouvert latéralement; et un élément de détection (5,6) disposé en un emplacement prédéterminé sur l'élément (4) en forme de demi-bague. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection est une sonde ultrasoni- que. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détection est un fibroscope. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'une sonde ultrasonique est associée au fibroscope. 5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (35,36, 38,39) pour faire tourner l'élément (4) en forme de demi- bague autour du tube (18) à examiner. 6. Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte, portés par le chariot (2), des éléments de préhension (16) propres à venir saisir extérieurement le tube (18) à examiner, des moyens (21,19) étant prévus pour ouvrir et fermer ces éléments de préhension. 7. Appareil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le chariot (2) comporte des supports (25,26) pour le bâti de support (3) et pour des moyens (30-33) d'inclinaison du bâti de support et de l'élément (4) en forme de demi-bague. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le chariot (2) est équipé de chaque côté de jambes de guidage (15).