Brevet FR2633676A1 — publié le 19900105

OUTILLAGE DE MANUTENTION D'UNE PIECE DE LOGEMENT DE JOINT D'ARBRE POUR POMPES ET PROCEDE D'EXTRACTION D'UNE TELLE PIECE DESCRIPTION L'invention a trait à un outillage de manutention d'une pièce de logement de joint d'arbre pour pompes et à son procédé d'extraction en vue de l'examen et du remplacement éventuel du palier. Certaines pompes utilisées pour les circuits primaires des centrales nucléaires sont construites comme représenté figure 1. Elles comprennent un bloc moteur supérieur 1 et un compartiment de pompage inférieur 2 reliés par une ligne d'arbres verticale 3. L'eau du circuit primaire entre dans Le compartiment de pompage 2 par un conduit d'aspiration inférieur et vertical 4 et en ressort par un conduit d'évacuation radial et horizontal 5. Un support de bloc moteur 6 de forme cylindrique est vissé sur le sommet du compartiment de pompage 2 au moyen de grosses vis 7, et il est muni d'échancrures 8 pour permettre d'y pénétrer. La pièce de logement de joint d'arbre à l'origine de l'invention est référencée par 9. Elle est en forme de couronne, vissée au sommet du conpartiment de pompage 2 et au fond d'une cavité délimitée par un épaulement intérieur 10 du support de bloc moteur 6. La piece de logement de joint d'arbre 9 doit être périodiquement extraite de la pompe et déposée en vue de l'examen du palier et éventuelLement de son remplacement. Ces opérations supposent évidemment l'arret de La pompe, c'est--dire de la tranche concernée de la centrale et inpliquent donc des colts importants. La figure 2 montre que la pièce de logement de joint d'arbre 9, que l'on va desornais appeler par abréviation "pièce de logement", se compose de trois parties superposees et indémontables ; une couronne médiane 12 présentant une face plane supérieure 13 et une face plane inférieure 14, une couronne tronconique 15 au-dessus de la couronne médiane 12 et un déf lecteur 16 au-dessous de la couronne 12 et en forne d'enveloppe cylindrique. La face supérieure 13 est percée de nombreux trous d'introduction de vis de fixation au compartiment de pompage 2 et de taraudages pour y introduire des vis de dcollement du compartiment de pompage 2, et qui peuvent donc faire office de points d'appui pour soulever la pièce de logement 9.La pièce de logement 9 entoure en effet un bout d'arbre 22 qu'un arbre intermédiaire 11 relie normalement à un bout d'arbre côté bloc moteur 23. La première opération de démontage concerne l'arbre intermédiaire 11, qui est déposé. Après quelques autres démontages de moindre importance, les vis de fixation de la piece de Logement 9 au compartiment de pompage 2 sont déposées et des vis sont introduites dans Les taraudages de La couronne médiane 12 pour la décoller du compartiment de pompage 2 en la soulevant. L'extraction de La pièce de Logement 9 impose de La hisser par-dessus Le bout d'arbre 22 et de La sortir par les échancrures 8, mais comme La hauteur totale de la pièce de logement 9 est supérieure à la longueur de l'arbre intermédiaire 11 notamment à cause du déflecteur 16, on ne peut dégager la pièce de logement 9 en la déplaçant latéralement entre les bouts d'arbre 22 et 23.L'espace réduit à l'intérieur du support de bLoc moteur 6 conjugué avec Le poids important de la pièce de Logement 9 fait que Les outillages traditionnels de manutention et de levage sont complètement inadaptés dans ce cas et qu'on était contraint jusqu'à présent de démonter en plus la totalité du lourd et encombrant bloc moteur 1, ce qui pouvait entralner une perte de plusieurs jours lors d'un arrêt fortuit de tranche. IL était ensuite très facile de hisser suffisamment la pièce de logement 9. L'invention permet de réduire sensiblement les coûts d'immobilisation de la pompe en se dispensant de tout démontage sur le bloc moteur 1 et en effectuant Les manutentions à l'aide d'un outillage spécialemment developpé pour l'environnement mécanique représenté figure 2. L'extraction de la piece de logement 9 et sa remise en place ne durent que quelques heures. L'invention concerne également un procédé d'extraction de la pièce de logement 9 utilisable avec un outillage de ce type et impossible en pratique autrement. L'outillage comprend un chariot mobile sur des rails horizontaux pénetrant à travers les échancrures du s-upport du bloc moteur. Le chariot comprend deux longerons unis par des travées portant un appui de palan à L'arrière du chariot, un appui de palan escamotable composé d'une chape de surélévation à L'avant, et une chape d'articulation un peu en carrière de L'appui de palan escamotable et munie de deux articulations d'axe commun transversal et disposées transversalement. L'outillage comprend en outre une bride vissable sur une face supérieure de la pièce de logement et qui est munie d'oeillets adaptables dans les articulations de la chape d'articulation et de deux oeillets supplémentaires en face des appuis de paLans. Deux palans sont utilisés pour assurer la coopération de ces deux outils. Sous une forme plus élaborée, l'outillage comprend en outre deux palans supplémentaires et L'arrière du chariot est muni de deux appuis de palans supplémentaires. Une seconde bride, munie de deux oeillets latéraux, est par ailleurs vissable sur la pièce de logement. Le procédé conforme à l'invention consiste à hisser une partie de la pièce au-dessus du bout d'arbre 22, à incliner la pièce tout en la déplaçant latéralement pour ta dégager du bout d'arbre par pivotement, puis à redresser la pièce sans la déplacer latéralement et finalement à faire sortir la pièce par les' échancrures par un déplacement latéral. L'invention va maintenant etre décrite à l'aide des figures suivantes, annexées à titre illustratif et non limitatif - la figure 1, déjà décrite, explicite la position de la pièce de logement 9 dans la pompe, - la figure 2, déjà décrite, est un détail agrandi de la figure 1, - les figures 3 et 4 représentent trois éléments de l'outillage, - et les figures 5, 6, 7 et 8 représentent quatre étapes nécessaires du processus d'extraction de la pièce de logement de joint d'arbre mettant en oeuvre L'outillage. Pour nette en oeuvre l'outillage, on commence par installer deux rails 30 (figure 5) parallèles dans le support du bloc. moteur 6 à travers deux échancrures 8 diamétralement opposées. Les rails 30 encadrent le bout d'arbre coté moteur 23. ILs sont supportés hors du support de bloc moteur 6 par des échafPudagcs érigés sur un plancher, au niveau du sommet du compartiment de pompage 2. Les rails 30 possèdent une semelle inférieure et interne 31 sur laquelle roule un chariot 35 qui constitue une des principales pièces de L'outillage utilisé. Le chariot 35, représenté figure 3, se compose de deux longerons 36 parallèles et latéraux qui servent d'appui à des roulettes 37 roulant sur les semelles 31. Les longerons 36 sont réunis par diverses travées 38, ici au nonbre de trois à L'arrière et d'une à l'avant du chariot 35. Les travées 38 à l'arrière servent d'appui à trois axes courts et longitudinaux : un axe central 39 et deux axes latéraux 40. Une chape de surélévation 41 est articulée sur les deux longerons 36 au moyen de tourillons 42 transversaux. La chape de surélévation 41 se compose de deux bras 43 articulés autour des tourillons 42 et réunis par une traverse 44 portant en son centre un axe 45. La chape de surélévation 41 peut prendre deux positions privilégiées par rotation de bras 43 : une horizontale, où elle est dans le prolongement du chariot 35, et une position verticale où la traverse 44 est élevée au-dessus du chariot 35. Les bras 43 sont d'ailleurs percés d'un trou 46 dans Lequel on peut introduire une vis dont I'extrenité s'engage ensuite dans un taraudage 47 du longeron 36 correspondant de manière à réaliser un blocage de La chape de surélévation 41 dans sa position verticale.La position horizontale peut Entre simplement maintenue en prévoyant une cheville transversale 48 dépassant d'un longeron 36 et sur laquelle un bras 43 vient buter. La travée 38 située en avant du chariot 35 s'étend un peu en carrière de la chape de surélévation 41 et constitue une chape d'articulation car elle porte, non loin des longerons 36, deux bras 49 verticaux descendants qui s' achèvent chacun à leur extrémité inférieure par un perçage 50. Les perçages 50 sont transversaux et en prolongement l'un de l'autre. Une autre pièce de L'outillage de l'invention, représentée figure 4, est constituée par une bride 60 en couronne et que l'on adapte sur la face superieure 13 de la couronne médiane 12 de la pièce de logement 9. La bride 60 est munie de quatre perçages 6t dans lesquels on introduit des vis qui s'engagent ensuite dans les taraudages de la pièce de logement 9 utilisés par ailleurs pour décoller celle-ci du compartiment de pompage 2. La bride 60 porte par ailleurs deux étriers 62 diamétralement opposés ainsi que deux chapes~doubles 63 portant toutes un oeillet transversal 64.Ces objets sont placés de telle sorte que les bras 49 de la travée avant 38 puissent venir se glisser chacun dans une chape double 63 et que des tourilîlons puissent être insérées dans les oeillets 64 et les perçages 50. Quand cette opération est réalisée, les étriers 62 sont en face respectivement de l'axe 45 de la chape de surélévation 41 et de l'axe 39 central à L'arrière du chariot 35. La bride 60 comprend également deux poignées diamétralement opposées 65 pour permettre un transport facile. Une seconde bride 70 est égaLement prévue (figure 4). Elle est destinée à s'adapter sur la face inférieure 14 de la couronne médiane 12, sur un huitième de tour environ. Elle comporte un contour concave 71 adjacent au déflecteur 16, un contour droit 72 opposé au contour concave 71 et qui porte à ses deux extrémités deux étriers- 73, ainsi que des perçages 74 permettant de fixer la bride 70 à La couronne 12 en y introduisant des vis de fixation. On utilise également plusieurs palans 80 (voir maintenant la figure 5) qui comprennent de façon classique un crochet supérieur 81 par lequel ils pendent, un bottier'de commande 82 relié au crochet supérieur 81, ainsi qu'une channe 83 issue du bottier de commande 82 et dont l'extrémité se termine par un crochet de Levage 84. Auprès avoir dévisse la pièce de logement 9 du compartiment de pompage 2 et après l'avoir décollée de celui-ci par des vis de décollement, on approche le chariot 35 en le faisant rouler sur les rails 30 vers l'avant jusqu'à ce qu'il surplombe le bout d'arbre 22 et la pièce de logement 9. La première bride 60 a éte installée sur la face supérieure 13 à l'aide de vis 90 qui ont pénétré dans les perçages 61 et les taraudages correspondants de la couronne centrale 12. La chape de surélévation 41 est alors mise en position verticale. Deux palans 80 sont fixés, par leur crochet de fixation 81, l'un à l'axe 45 de la cha.pe de surélévation 41 et l'autre à L'axe central carrière 39. Le bottier due commande 82 du palan 80 pendant à partir de l'axe 45 est alors entre les bras 43, au-dessus du chariot 35. Les crochets de channe 84 sont glissés dans les étriers 62, et la première étape de la manutention consiste à hisser la pièce de logement 9 jusqu'à ce que les deux tiers environ de sa hauteur soient au-dessus du bout d'arbre 22. On a entretemps, si nécessaire, placé la seconde bride 70 en la fixant contre la face inférieure 14 de la couronne médiante 12 par des vis 92. Deux palans 80 ont été fixés par leur crochet supérieur 81 aux axes latéraux 40 et par leur crochet de levage 84 aux étriers 73, mis en tension, et le palan 80 fixé à l'axe central 39 a été retiré. Gracie à cette disposition, on évite par la suite une interférence entre La couronne tronconique 15 et la chatne 83 du palan arrière 80 tout en améliorant La stabilité de la pièce de logement 9. Les bras 49 sont alors guidés dans les chapes doubles 63, et des tourillons 91 introduits dans les perçages 50 et Les oeillets 64, si bien que la pièce de logement 9 peut alors pivoter autour de ces tourillons 91 par rapport au chariot 35. C'est précisément ce que l'on réalise, après avoir enlevé le palan 80 qui pendait à partir de L'axe 45, en déroulant La channe 83 du palan 80 situé à l'arrière (figure 6). Le chariot 35 subit un mouvement concomitant de recul vers L'arrière, ce qui fait que la pièce de logement 9 pivote également par rapport au bout d'arbre 22 et que le déflecteur 16 est lentement basculé et dégagé de ce bout d'arbre 22. Dans l'intervalle, on a rabattu la chape de surélévation 41 en position horizontale pour qu'elle ne heurte pas le bout d'arbre côté moteur 23. Le mouvement simultané de recul et de déroulement des palans arrière 80 se poursuit jusqu'à ce qu'on constate que le déflecteur 16 peut être dégagé du bout d'arbre 22 par un déplacement latéral uniquement (figure 7). L'action sur les palans 80 est alors interrompue et on recule le chariot 35 jusqu'au dégagement entier du déflecteur 16. La pièce de logement 9 peut alors être redressée (figure 8) en réenroulant la channe 83 des palans 80, de telle sorte que l'arête supérieure de la couronne médiane 12 et La bride 60 passent à peu de distance des vis 7 de fixation du support de bloc moteur 6 au compartiment de pompage 2. Quand le redressement est terminé, La pièce de logement 9 est alors en face d'une échancrure 8 et peut maintenant être retirée sans encombre et portée à l'extérieur où elle est démontée et où son joint est examine et éventuetLement changé. La remise en place de la piece de logement 9 s'effectue par des opérations exactement inverses. Il faut insister sur la grande précision que ces opérations doivent observer. Dans une realisation concret, le mouvement de hissage par les deux palans 80 amène le sommet de la couronne tronconique 15 à peu de distance du bout d'arbre moteur 23, et le mouvement d'inclinaison de la pièce de liaison 9 est interrompu quand on peut retirer celle-ci du bout d'arbre 12 avec un jeu de 15 mm. Le mouvement de recul subséquent du chariot 35 est Interrompu dès que a distance minimale entre le bout d'arbre 12 et l'extrémité du déflecteur 9 est de l'ordre de 10 à 15 mm, et L'autre côté de la pièce de logement 9 est déjà tres prés des vis 7 comme le montrent les figures, qui sont à l'échelle. IL en resulte entre autres que les perçages 50 doivent etre placés relativement haut, ce qui impose que le bottier de commande 82 du palan 80 à L'avant soit au-dessus du chariot 35 pour hisser suffisamment haut la pièce de logement 9. Or, le chariot 35 est luimême juste au-dessous du bout d'arbre côté moteur 23, ce qui impose donc la construction escamotable de la chape de surélévation 41 comme on l'a vu plus haut. On est donc obligé de travailler à tout moment avec des contraintes d'encombrement très rigoureuses et dans une zone exigus où le travail manuel est très difficile, mais l'outillage conforme à l'invention permet justement d'effectuer rapidement les différentes opérations avec des manoeuvres simples et peu nombreuses. REVENDICATIONS 1. Outillage de manutention d'une pièce de logement de joint d'arbre (9) en forme de couronne et utilisée sur des pompes pressentant un bloc moteur supérieur (1) et un compartiment de pompage inférieur (2), une ligne d'arbres verticale (3) entre le bloc moteur (1) et le compartiment de pompage (2) présentant un arbre intermédiaire démontable (11) entre le bloc moteur au-dessus et un bout d'arbre (22) au-dessous, un support (6) échancré (8) du bloc moteur (1) vissé sur le compartiment de pompage (2), la pièce de Logement de joint d'arbre (9) entourant le bout d'arbre (22) et étant entourée par le support (6) du bloc moteur pendant le fonctionnement de la pompe, et la manutention s'effectuant quand L'arbre intermédiaire est enlevé et La pompe arrêtée, comprenant deux palans (80) et caractérisé en ce qu'il comprend :: - un chariot mobile (35) sur des rails horizontaux (30) pénétrant dans le support du bloc moteur à travers ses éChancrures (8), le chariot comprenant deux longerons (36) unis par des travées (38), les travées (38) portant un appui (39) de palan à l'arrière du chariot, un appui de palan escamotable (45) sur une chape de surélévation (41) à L'avant du chariot (35), et une chape d'articulation, à l'avant du chariot mais en arriere de l'appui de palan escamotable, munie de deux articulations (50) décalées transversalement et d'axe commun transversal ; - une bride (60) vissable sur une face supérieure (13) de la pièce de logement de joint d'arbre (9) et munie de deux oeillets (64) adaptables dans les articulations de la chape d'articulation et de deux étriers (62) en face des deux appuis de palan. 2. Outillage de manutention d'une pièce de logement de joint d'arbre selon la revendication 1, comprenant deux palans (80) supplémentaires, caractérise en ce qu'il comprend une seconde bride (70) vissable sur la piece de logement de joint d'arbre et munie de deux étriers latéraux (73), le chariot (35) entant muni de deux appuis de palan supplémentaire (40) à l'arrière venant en face des étriers latéraux (73). 3. Outillage de manutention d'une pièce de logement de joint d'arbre selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la chape de surélévation (41) est articulée sur le chariot (35) et bascule entre une position verticale, où l'appui de palan (45) de la chape de surélévation est surélevé par rapport au chariot, et une position horizontale. 4. Procédé d'extraction d'une pièce de logement de joint d'arbre (9) en forme de couronne et utilisée sur des pompes presentant un bloc moteur supérieur (1) et un compartiment de pompage inférieur (2), une ligne d'arbres verticale (3) entre le bloc moteur (1) et le compartiment de pompage (2) presentant un arbre intermediaire démontable (11) entre le bloc moteur au-dessus et un bout d'arbre (22) au-dessous, un support (6) échancre (8) du bloc moteur (1) vissé sur le compartiment de pompage (2), la piece de logement de joint d'arbre (9) entourant le bout d'arbre (22) et étant entourée par le support (6) du bloc moteur pendant le fonctionnement de la pompe, et la manutention s'effectuant quand l'arbre intermédiaire est enlevé et la pompe arrêtée, caractérisé en ce qu'il consiste à hisser une partie de la pièce au-dessus du bout d'arbre (22), à incliner la pièce (9) tout en la déplaçant Latéralement pour la dégager du bout d'arbre (22) par pivotement, à redresser la pièce par pivotement inverse sans la déplacer latéralement, et finalement à la faire sortir du support (6) du bloc moteur par les échancrures (8) de celui-ci en la déplaçant latéralement.