Brevet FR2615314A1 — publié le 19881118

La présente invention concerne un dispositif de manutention, en particulier pour la manutention de composants d'une centrale nucléaire. Dans le cadre de l'installation, du fonctionnement et de l'entretien des centrales nucléaires, il est nécessaire fréquemment de manipuler des composants à l'intérieur de la nef du bâtiment réacteur, notamment entre le bloc réacteur et des halls de stockage ou de manutention, des piscines ou équivalents. Ces manutentions sont faites généralement en enfermant les composants dans une hotte étanche aux radiations pour préserver l'environnement. L'essentiel de la cinématique du déplacement d'un composant, d'un poste de chargement vers un poste de déchargement, consiste à insérer ce composant dans une hotte, placée à la verticale du poste de chargement, à translater la hotte au-dessus du poste de déchargement et enfin à abaisser le composant en position au poste de déchargement. Pour cela, il a par exemple été proposé de suspendre la hotte à un treuil lui-même supporté par un chariot se déplaçant sur une voie de roulement horizontale. Les dispositifs de manutention jusqu'ici proposés on déjà rendu de grands services, néanmoins ils présentent différents inconvénients. L'inconvénient majeur réside dans le fait que les dispositifs de manutention classiques exigent une hauteur de bâtiment très élevée. Par ailleurs, les dispositifs de manutention jusqu'ici proposés s'avèrent onéreux. Enfin, le fait de suspendre la hotte à un treuil conduit dans la pratique à une structure de type pendulaire qui peut laisser à désirer quant à la précision de manutention, pour certaines applications. La présente invention a pour but d'éliminer ces inconvénients. Pour cela, la présente invention propose un dispositif de manutention qui comprend une embase susceptible de déplacement dans une première direction sur une voie de roulement horizontale,un chariot susceptible de déplacement sur l'embase dans une seconde direction, horizontale et orthogonale à la première direction, une jupe formant corps de hotte d'axe vertical supportée par le chariot, et un treuil porté par la jupe en partie supérieure de celle-ci. La jupe formant corps de hotte étant ainsi portée elle-même par le chariot, la hauteur du bâtiment peut etre considérablement réduite. De plus, cette structure plus compacte conduit à une meilleure précision de manipulation. Par ailleurs la hotte n'est jamais supportée par la dalle supérieure du bloc réacteur ; lors de la conce?- tion et du dimensionnement de celui-ci, il n'est donc pas nécessaire de tenir compte de la hotte et de ses accessoires annexes. Selon une caractéristique très avantageuse de la présente invention, une couronne d'orientation est intercalée entre la jupe et le chariot pour contrôler une rotation de celle-ci autour de son axe. De façon préférentielle, l'embase est formée de deux poutres roulantes susceptibles de déplacement dans la première direction, sur la voie de roulement, et supportant le chariot. Selon la présente invention, la jupe est de préférence composée de différents tronçons susceptibles d'ê-tre démontés. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, la jupe est adaptée pour supporter en partie inférieure alternativement une bote à clapet et un dispositif de verrouillage apte à supporter une hotte auxiliaire selon une pluralité de positions verticales. Selon la présente invention le dispositif de verrouillage comprend avantageusement une couronne adaptée pour-être supportée de façon amovible en partie inférieure de la jupe et une pluralité de taquets guidés à translation horizontale sur la couronne pour venir en prise avec des épaulements prévus sur la hotte auxiliaire. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la hotte auxiliaire comprend deux paires d'épaulements répartis sur sa hauteur, une boîte à clapet en partie inférieure et, en partie supérieure, un palonnier destiné à coopérer avec un treuil supporté par la jupe. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à'la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente ue vue schématique d'un dispositif de manutention conforme à la présente invention, - la figure 2 illustre de façon schématique deux positions du dispositif de manutention conforme à la présente invention dans un bâtiment réacteur d'une centrale nucléaire, - les figures 3A, 3B, 3C et 3D illustrent schématiquement quatre étapes du processus d'accrochage d'une hotte auxiliaire sur un dispositif de manutention conforme à la présente invention, et - les figures 4A, 4B et 4C illustrent schématiquement trois étapes du processus d'utilisation d'une hotte auxiliaire accrochée à un dispositif de manutention conforme à la présente invention, - la figure 5 illustrant une vue de détail de la figure 4A, identifiée par la référence V. On aperçoit sur la figure 2 annexée un bâtiment réacteur 10 de centrale nucléaire. On a représenté schématiquement sur cette figure 2 la toiture 12, les fondations 14 et deux parois latérales verticales 16, 18 de ce bâtiment. On aperçoit par ailleurs sur la figure 2, illustré de façon schématique, le bloc réacteur 20, surmonté par une dalle horizontale 22, et un hall de manutention 24. Une voie de roulement horizontale reliant les parois latérales 16 et 18 est illustrée schématiquement sous la référence 30. Cette voie de roulement 30 porte le dispositif de manutention 40 proprement dit, conforme à la présente invention. Comme cela est illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif conforme à la présente invention comprend pour l'essentiel une embase 42, un chariot 46, une couronne d'orientation 48 et une jupe cylindrique d'axe vertical 50 formant hotte. L'embase 42 est avantageusement formée de deux poutres 43, 44 adaptées pour être déplacées dans une première direction horizontale, sur la voie de roulement 30. La direction de déplacement des poutres roulantes 43, 44 sur la voie de roulement 30 est parallèle au plan des figures 1 et 2. Le chariot 46 est lui-même porté à déplacement par les poutres roulantes 43, 44 dans une seconde direction horizontale et orthogale à la première, soit perpen diculairement au plan des figures 1 et 2. La couronne d'orientation 48 est adaptée pour contrôler la rotation de la hotte 50 autour d'un axe vertical 49 confondu avec l'axe central de la jupe 50. Comme cela est illustré schématiquement sur les figures annexées la couronne d'orientation 48 porte la hotte 50. Sur les figures annexées le corps de la hotte est référencé 52. Il comprend de préférence plusieurs tronçons 53, 54, 55 coaxiaux et juxtaposés verticalement. De préférence, ces différents tronçons 53, 54, 55, sont démontables. Le tronçon supérieur 53 du corps de hotte est accroché à un boîtier logeant un treuil 56. Ce treuil est accessible à l'intérieur du tronçon 53 pour permettre de tirer des composants à-manipuler à l'intérieur du corps de hotte 50. Le corps de hotte 50 est supporté. par la couronne d'orientation 48 au niveau du tronçon supérieur 53 ou au niveau du boîtier 56 logeant le treuil. Enfin, on aperçoit à l'examen des figures annexées une boite à clapet 58 supportée en partie inférieure du corps de hotte 50. ta structure d'une telle boite à clapet 58, classique pour l'homme de l'art ne sera pas décrite en détail par la suite. On aperçoit également à l'examen des figures annexées un trou d'homme 59 ménagé dans le tronçon supérieur 53 et équipé d'une trappe amovible pour permettre toute intervention nécessaire. Sur la figure 1, on a représenté ce dispositif de manutention conforme à la présente invention selon deux positions référencées respectivement 40' sur la gauche de la figure 2 et 40 sur la droite de la figure 2. Dans la position illustrée sur la gauche de la figure 2 référencée 40' le dispositif de manutention conforme à la présente invention est superposé au hall de manutention 24. Par contre, dans la position illustrée sur la droite de la figure 2 référencée 40 le dispositif de manutention conforme à la présente invention est superposé au bloc réacteur 20. Dans cette dernière position la hotte 50 coopère avec un sas 70 porté par la dalle 22. Le rôle essentiel du sas 70 est d'assurer la continuité du confinement. Le sas 70 a donc pour but d'établir une liaison entre la dalle 22 et le niveau inférieur de la hotte, ainsi que de protéger les opérateurs du rayonnement. Pour remplir ces différentes fonctions, il-est prévu, selon la présente invention, de disposer une bride flottante illustrée schématiquement sous la référence 80, en partie supérieure du sas 70, afin de permettre un accostage télescopique, par l'intermédiaire de la bride, entre la boite à clapet 58 portée par la hotte 50 et la partie supérieure du sas 70. Grâce à l'utilisation d'une telle bride flottante 80, on obtient, dans le cadre de la présenteinvention, un découplage mécanique parfait entre la hotte 50 et la dalle 22. Grâce à cette disposition, il n'est pas nécessaire de tenir compte de la hotte dans le cadre des calculs de tenue aux séismes de la dalle 22. De préférence, la boîte à clapet 58 est amovible. Cette disposition permet d'une part, si nécessaire, d'utiliser plusieurs types de boîtes à clapet 58, selon la nature et la taille des composants à- manipuler. Par ailleurs, comme illustré sur les figures 3 et 4, la boîte à clapet 58 étant amovible, celle-ci peut être remplacé par un dispositif de verrouillage 100 amovible ou pas apte à coopérer avec une hotte auxiliaire 120, c'est-àdire une hotte de petite dimension apte à pénétrer dans le corps de hotte 50. A titre d'exemple, la hotte auxiliaire 120 de petite dimension peut être utilisée pour manipuler des composants ayant un diamètre d'environ 0,30m. Comme cela est illustré schématiquement sur les figures annexées, un tel dispositif de verrouillage 100 peut comprendre une couronne 102 munie d'une pluralité de taquets 104, 106. La chambre cylindrique interne 108 de la couronne 102 prolonge le tronçon inférieur 54 du corps de hotte 50. Les taquets 104, 106 sont montés à coulissement radial sur la couronne 102 entre une position d'extension illustrée sur la figure 3B et une position escamotée illustrée sur la figure 3D. Dans la position d'extension les taquets 104, 106 s'étendent à l'extérieur de ia couronne 102 et libèrent totalement la chambre interne 108. Par contre, dans la position escamotée, les taquets 104, 106 font largement saillie à l'intérieu. de la chambre cylindrique interne 108. La hotte auxiliaire 120 illustrée sur les figures 3C, 3D et 4 comprend un corps 122 muni en partie supérieure d'un palonnier 124 et équipé en partie inférieure d'une boîte à clapet 126. Par ailleurs, le corps 122 est muni sur sa périphérie de deux paires d'épaulements 128, 130 aptes à coopérer avec les taquets 104, 106 pour permettre de supporter la hotte auxiliaire 120 selon une pluralité de positions verticales, sur la hotte 50. On va maintenant décrire la cinématique d'utilisation de la hotte auxiliaire 120 en regard des figures 3 et 4 annexées. Sur la figure 3A on a illustré schématiquement le démontage de la boite à clapet 58 et du tronçon inférieur 55 de la hotte principale 50. Sur la figure 3B on a illustré schématiquement l'installation en place du dispositif de verrouillage 100. Sur la figure 3C on a illustré schématiquement l'accrochage, par l'intermédiaire du palonnier 124, d'une hotte auxiliaire 120. Sur la figure 3D on a illustré schématiquement la remontée de la hotte auxiliaire 120 à lintérieur de la hotte principale 50 et le verrouillage dela hotte auxiliaire en position haute, grâce aux taquets 104, 106 venant en prise avec les épaulements inférieurs 130. Dans la position illustrée sur la figure 3D, la hotte auxiliaire 120 étant remontée au maximum , le dispositif de manutention conforme à la présente invention est près pour être déplacé au-dessus du bloc réacteur 20. Selon l'illustration de la figure 4A, le dispositif de manutention conforme à la présente invention, équipé d'une hotte auxiliaire 120, est placé au-dessus du bloc réacteur 20. Par rapport à la position décrite précédemment en regard de la figure 3D, la hotte auxiliaire 120 a été descendue par manoeuvre du treuil 56. La hotte auxiliaire 120 est maintenant verrouillée par engagement des taquets 104, 106 dans les épaulements supérieurs 128 de la -hotte auxiliaire 120. Dans cette position, la boite à clapet 126 de la hotte auxiliaire 120 est arrimée sur une bride flottante 82 ménagée en partie supérieure d'un sas 72 porté par la dalle supérieure 22. Là encore, l'utilisation d'une bride flottante 82, dans le cadre de la présente invention, a pour but d'assurer un confinement parfait tout en assurant un découplage mécanique entre le bloc réacteur et les hottes utilisées. Par ailleurs, la figure 4A illustre schématiquement l'accrochage d'unoemposant référencé 200, sur un treuil auxiliaire prévu en partie supérieure de la hotte 120, près du palonnier 124. Sur la figure 4B on a illustré schématiquement la remontée du composant 200 à l'intérieur de la hotte auxiliaire 120, à l'aide du treuil prévu en partie supérieure de celle-ci. Bien entendu, l'insertion du composant 200 à l'intérieur de la hotte auxiliaire 120 se fait en position ouverte de la boite à clapet 126. Par la suite, celle-ci est refermée. La hotte auxiliaire 120 peut alors être remontée à l'intérieur de la hotte 50, comme illustré sur la figure 4C, là encore par manoeuvre du treuil supérieur 56, afin de replacer les taquets 104, 106 en prise avec les épaulements inférieurs 130. L'homme de l'art comprendra aisément que pour désolidariser la hotte auxiliaire 120 et la hotte principale 50 les taquets 104, 106 doivent être sollicités vers l'extérieur, en position d'extension. Par contre, pour solidariser la hotte auxiliaire 120 et la hotte principale 50, il convient de déplacer radialement les taquets 104, 106 vers l'intérieur, en position escamotée pour porter les taquets 104, 106 en prise avec une paire d'épaulements 128 ou 130. Dans la position illustrée sur la figure 4C, la hotte 50 qui enveloppe la hotte auxiliaire 120, renforce la protection. On notera que, pour le dimensionnement du treuil 56, il est suffisant de prendre en compte le poids des composants à manipuler et le poids de la hotte auxiliaire 120. Par ailleurs, dans la mesure où l'altitude de la hotte principale 50 est parfaitement définie puisque la hotte repose par l'intermédiaire de la couronne d'orientation 48, du chariot 46 et de l'embase 44 sur la voie de roulement 30, la côte de la boîte à clapet 58 est également parfaitement définie. De là, la translation du dispositif de manutention sur la voie de roulement 30 est faite en toute sécurité. En d'autres termes, il n'existe aucun risque que la boîte à clapet vienne heurter un obstacle présent sur le trajet de déplacement du dispositif de manutention. Il en est de même lorsque la hotte auxiliaire 120 est fixée dans la hotte principale 50 par l'intermédiaire du dispositif de verrouillage 100. En effet, ce dernier définit alors un support parfaitement sûr de la hotte auxiliaire 120. Les brides flottantes 80 ou 82 peuvent être réalisées à base de tout matériau souple approprié résistant aux radiations. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de manutention, en particulier pour la manutention de composants d'une centrale nucléaire, caractérisé par le fait qu'il comprend - une embase (42) susceptible de déplacement dans une première direction sur une voie de roulement horizontale (30), - un chariot (46) susceptible de déplacement sur l'embase (42) dans une seconde direction, horizontale et orthogonale à la première direction, - une jupe (50) formant corps de hotte, d'axe vertical, supportée par le chariot (46), et - un treuil (56) porté par la jupe (50) en partie supérieure de celle-ci. 2. Dispositif de manutention selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une couronne d'orientation (48) est intercalée entre la jupe (50) et le chariot (46) pour autoriser une rotation contrôlée de celle-ci autour de son axe (49). 3. Dispositif de-manutention selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'embase (42) est formée de deux poutres roulantes (43, 44) susceptibles de déplacement dans la première direction sur la voie de roulement (30), supportant le chariot (46). 4. Dispositif de manutention selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la jupe (50) est composée de différents tronçons (53, 54, 55) susceptibles d'être démontés. 5. Dispositif de manutention selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la jupe (50) supporte en partie inférieure, et de façon amovible, une boîte à clapet (58). 6. Dispositif de manutention selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la jupe (50) supporte en partie inférieure, et de façon amovible ou pas, un dispositif de verrouillage (100; apte à supporter une hotte auxiliaire (120) selon une pluralité de positions verticales. 7. Dispositif demanutention selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif de verrouillage (100) comprend une couronne (102) adaptée pour être supportée de façon amovible en partie inférieure de la jupe (50), et une pluralité de taquets (104, 106) guidés à translation horizontale sur la couronne (102), pour venir en prise avec des épaulements (128, 130) prévus sur la hotte auxiliaire (120). 8. Dispositif de manutention selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la hotte auxiliaire (120) comprend deux paires d'épaulements (128, 130) réparties sur sa hauteur. 9. Dispositif de manutention selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé par le fait que la hotte auxiliaire (120) comprend une boite à clapet (126) en partie inférieure, et en partie supérieure un palonnier (124) destiné à coopérer avec un treuil (56) porté par la jupe (50). 10. Dispositif de manutention selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une hotte (50, 120) équipée en partie inférieure d'une boîte à clapet (58, 126) adaptée pour être reliée, de façon amovible, à une bride flottante télescopique (80, 82) solidaire d'un sas (70, 72).