Brevet FR2648901A1 — publié le 19901228

Procédé et dispositif pour enlever des objets d'un échanaeur de chaleur. L'invention concerne un procédé pour enlever des particules solides ou de petits objets de la partie secon- daire d'un échangeur de chaleur d'une installation à réacteur sous pression, la partie secondaire de l'échangeur de chaleur comportant une chicane intérieure disposée concentriquement à la paroi de la calandre, pour former un espace annulaire qui se termine à distance de la plaque tubulaire de l'échangeur de chaleur, l'échangeur de chaleur étant muni de trous de visite dans la région de la chicane. Il est connu de munir des échangeurs de chaleur d'installations à réacteur à eau sous pression d'une chicane intérieure disposée concentriquement à la paroi circulaire de la calandre. La chicane intérieure entoure le faisceau tubu- laire des tubes de l'échangeur de chaleur et se termine, considérée dans la direction axiale, à distance au-dessus de la plaque tubulaire qui sépare la partie primaire de l'échan- geur de chaleur de la partie secondaire. L'intervalle annulaire compris entre la calandre et la chicane donne, en coopération avec la chicane, une amenée dirigée de manière contrôlée de l'eau d'alimentation dans l'échangeur de chaleur. Les échangeurs de chaleur de ce genre comportent, pour la surveillance et l'entretien, dans la partie secon- daire des trous de visite munis d'un embout de prolonge- ment. Les embouts sont enfilés dans des ouvertures correspon- dantes de la chicane et reliés rigidement à la chicane. Les embouts sont munis, dans la partie de l'intervalle annulaire, d'ouvertures radiales. Au cours du fonctionnement de l'installation, il se dépose dans la partie secondaire de l'échangeur de chaleur des particules solides ou de petits objets. Il s'agit, par exemple, d'écrous, de rondelles, de joncs élastiques fendus, de fils de fer, de projections de soudure, de tronçons de baguettes d'apport de soudage ou analogue. Il faut éliminer, autant que possible, ces particules ou ces objets. Lorsque l'échangeur de chaleur est au repos, ces particules ou ces objets reposent sur la plaque tubulaire. On a déjà proposé d'aspirer les particules ou les objets se trouvant, lorsque l'échangeur de chaleur est au repos, sur la plaque tubulaire dans l'espace annulaire com- pris entre le faisceau tubulaire et la paroi de la calandre. On a constaté que l'aspiration, après introduction d'un con- duit souple d'aspiration par le trou de visite, n'est effi- cace que dans la région à laquelle le trou de visite donne directement accès. Des particules ou des objets de trouvant à distance dans la chambre annulaire de fond ne peuvent pas être saisis d'une manière contrôlée par ce procédé et être transportés. En outre, l'introduction du conduit souple d'as- piration est compliqué et on ne peut pas mettre en position, comme on le veut et d'une manière déterminée, l'extrémité du conduit souple. L'efficacité de cette aspiration dans la chambre du fond annulaire, autour du faisceau tubulaire, est faible. 0 L'invention vise un procédé du type indiqué au début du présent mémoire, qui améliore l'élimination des par- ticules solides ou de petits objets. Le procédé suivant l'invention consiste: - à introduire, par un trou de visite (16), un tronçon de conduit souple (21) de forme stable dans l'intervalle annulaire (13), - à saisir et à déplacer l'extrémité libre du tronçon de conduit souple (21) se trouvant à l'extérieur de l'échangeur de chaleur de manière à mettre en la posi- tion souhaitée l'extrémité se trouvant dans l'échangeur de chaleur, - à introduire dans l'échangeur de chaleur, par le tronçon de conduit souple, un conduit souple d'aspiration (22) ou des pinces de préhension, fixées à un câble, -- à commander la position de l'extrémité efficace du conduit souple d'aspiration (22) ou des pinces de pré- hension par le mouvement et la rotation du tronçon exté- rieur de conduit souple (21), - à écarter de la plaque tubulaire (3), en les aspirant ou en les saisissant, les particules solides ou les objets se trouvant dans la chambre du fond annulaire (10), autour du faisceau tubulaire, et à les enlever de l'échangeur de chaleur. Avant le début de l'intervention dans l'échangeur de chaleur, on abaisse le niveau de l'eau dans la partie secondaire en-dessous du plan des trous de visite. Après avoir ouvert un trou de visite, on introduit le tronçon de conduit souple de forme stable dans l'intervalle annulaire compris entre la chicane et la paroi de la calandre, la posi- tion de l'extrémité se trouvant dans l'échangeur de chaleur étant commandée par des mouvements convenables imprimés à l'extrémité libre extérieure du tronçon de conduit souple. Le petit conduit souple d'aspiration ou le câble de manoeuvre à pinces de préhension, qui est introduit ensuite, reçoit la direction d'avancement souhaitée par la position du tronçon de conduit souple qui est commandée de l'extérieur. Une rota- tion et un déplacement du tronçon de conduit souple, tout en faisant avancer le conduit souple d'aspiration ou le câble de manoeuvre, permet de mettre en position l'extrémité efficace du tronçon souple d'aspiration ou de câble de manoeuvre, même dans des régions de la chambre du fond annulaire éloignées du trou de visite. Des particules ou des objets peuvent y être bien appréhendés, même là o on ne le pouvait pas jusqu'ici. Pour mieux voir cette préhension, on peut utiliser une caméra mobile dans l'intervalle annulaire. On peut encore rendre plus efficace l'élimination des particules solides ou des objets en lavant, au préalable, la plaque tubulaire. Grâce à un lavage de ce genre, on met en suspension dans la chambre de fond annulaire, autour du fais- ceau tubulaire, les particules libres se trouvant dans les intervalles.de seulement 8 mm environ, par exemple, des 3.400 tubes individuels du faisceau tubulaire. Suivant un mode de réalisation de l'invention, le procédé consiste à transporter les particules ou les objets aspirés ou saisis dans la chambre du fond annulaire devant les trous de visite et à les déposer, à introduire dans l'échangeur de chaleur, seulement après avoir enlevé le conduit souple d'aspiration ou les pinces de préhension.et le tronçon de conduit souple de forme stable, un conduit d'aspi- ration de plus grande dimension, et à aspirer les particules solides ou les objets de la région du trou de visite. Tout d'abord, on débarrasse des objets, la chambre de fond annu- laire à l'extérieur de la région des trous de visite, à l'aide du conduit d'aspiration ou des pinces. On n'effectue l'enlèvement définitif hors de l'échangeur qu'après avoir achevé ce déblaiement dans un processus d'aspiration princi- pal. Ce mode opératoire permet de gagner du temps. Suivant un mode de réalisation avantageux, le pro- cédé consiste à prendre l'extrémité libre extérieure du tron- çon de conduit souple par des pinces de manipulateur et à l'introduire en le manipulant à distance dans l'échangeur de chaleur et, pour commander l'extrémité se trouvant dans l'échangeur de chaleur, & la déplacer par les pinces du mani- pulateur. On peut ainsi faire en sorte que le personnel ne soit pas soumis à une charge de rayonnement dans la région de l'échangeur de chaleur. Le déplacement des pinces du manipu- lateur, en vue de commander le tronçon de conduit souple, peut être surveillé par des moyens optiques, comme une caméra de télévision. L'invention concerne également un dispositif remar- quable par les caractéristiques suivantes: Il est prévu un tronçon de conduit souple de forme stable ayant un diamètre extérieur légèrement inférieur à la largeur de l'intervalle annulaire compris entre la calandre et la chicane, et un conduit souple d'aspiration, communiquant avec une pompe d'aspiration, ou un câble de manoeuvre, muni de pinces de préhension, passant dans le tronçon de conduit souple. Le tronçon de conduit souple de forme stable et rigide à la tor- sion peut s'adapter à des direction de courbure différents sans s'affaisser et sans que sa section transversale inté- rieure libre se ferme. Les organes efficaces de manoeuvre, comme le conduit souple d'aspiration ou le cable de manoeu- vre, peuvent être guidés de manière sûre dans le tronçon de conduit souple. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exem- ple: la figure 1 est une vue en coupe d'un échangeur de chaleur ayant une chicane, la figure 2 est une vue en coupe par le dessus de l'échangeur de chaleur, suivant la ligne II-II de la figure 1, les figures 3 et 4 représentent des détails de la figure 1 et de la figure 2, & plus grande échelle, alors que le tronçon de conduit souple est introduit et qu'un tuyau souple d'aspiration plus petit est guidé à l'intérieur de celui-ci. L'échangeur de chaleur 1, 2 constituant un généra- teur de vapeur comporte une partie de calandre 1, du côté primaire, et une partie de calandre 2, du côté secondaire, qui sont séparées l'une de l'autre par une plaque tubulaire horizontale 3. La partie de calandre 1, du côté primaire, est sub- divisée en deux chambres 5 et 6 par une cloison 4. La chambre communique avec l'entrée 7 du circuit d'eau primaire, tan- dis que l'autre chambre 6 comporte la sortie de l'eau pri- maire 8. Les extrémités des tubes 9 de l'échangeur de cha- leur sont montées en un faisceau tubulaire dans la plaque tubulaire 3. Une chambre de fond annulaire 10 est prévue entre la partie de calandre 2 et le faisceau tubulaire. Une chicane 11 intérieure, qui recouvre à distance une entrée 12 d'eau d'alimentation, est disposée autour du faisceau tubulaire 9 en étant concentrique à la partie de calandre 2. Cette distance est formée par un intervalle annu- laire 13 compris entre la partie de calandre 2 et la chicane 11. La chicane 11 est munie, dans la partie inférieure, d'ouvertures 14 dans lesquelles sont fixées les extrémités d'embouts 15 horizontaux. Les embouts 15 sont fixés, par leur autre extrémité, dans des trous de visite 16 de la partie de calandre 2 et comportent, dans la région de l'intervalle annulaire 13, des ouvertures 17 radiales. Un trou de contrôle 18 est monté dans la partie de calandre 2, juste au-dessus de la plaque tubulaire 3. Une ouverture de sortie de la vapeur 19 est prévue dans la région supérieure de la partie de calandre 2. Aux figures 3 et 4, l'échangeur de chaleur est représenté à plus grande échelle, alors qu'un tronçon de conduit souple 21 de forme stable est introduit vers le bas, dans l'intervalle annulaire 13, en passant part le trou de visite 16 et par l'ouverture 17 de l'embout 15. L'autre extrémité du tronçon de conduit souple 21 est à l'extérieur de l'échangeur de chaleur et peut être appréhendée. Dans le tronçon de conduit souple 21, s'étend un conduit souple d'aspiration 22 plus petit qui sort jusque dans la chambre du fond 10 et qui est guidé dans une région se trouvant éloignée du trou de visite 16. Le conduit souple d'aspiration 22 communique avec une pompe aspirante, qui n'est pas représentée ici. Le tronçon de conduit souple 21 de forme stable peut être un conduit souple d'air comprimé habituel dans le commerce. Le tronçon de conduit souple 21 comporte une gaine épaisse en caoutchouc renforcée par une armature de tissu. Le procédé suivant l'invention s'effectue de la manière suivante: On met l'échangeur de chaleur 1 et 2 hors de fonc- tionnement. Les particules libres ou les objets tombent sur la plaque tubulaire 3. On abaisse le niveau de l'eau dans l'échangeur de chaleur jusqu'en-dessous des trous de visite 16. Après avoir ouvert un trou de visite 16, on intro- duit le tronçon de conduit souple 21 de forme stable par une ouverture 17 radiale de l'embout 15 dans l'intervalle annu- laire 13 et on le déplace en direction de la chambre du fond 10. On enfile alors le conduit souple d'aspiration 22 de dia- mètre plus petit de l'extérieur dans le tronçon de conduit souple 21 et on l'y fait coulisser. L'extrémité du conduit souple d'aspiration 22 est mise en position dans la chambre de fond annulaire 10, en modifiant la position de l'extrémité du tronçon de conduit souple 21 qui se trouve dans l'échan- geur de chaleur et peut atteindre, de manière commandée, tou- te région de la chambre de fond 10, après avoir fait cesser le mouvement d'avance. Le tronçon de conduit souple 21 de forme stable se caractérise par une grande résistance à la torsion et à la déformation & la torsion autour de l'axe longitudinal. Le tronçon de conduit souple 21 s'appuie, après avoir été intro- duit, sur la chicane 11, en se courbant fortement. Si on applique des forces de torsion autour de l'axe du tronçon de conduit souple 21, celuici roule sur la chicane 11, son extrémité libre décrivant des mouvements en forme de spirale. En position introduite de repos, le tronçon de conduit souple 21 se bloque en position, en raison de sa force de rappel, entre la chicane 11 et le bord extérieur du trou de visite 16. Après avoir fait cesser l'aspiration, des parti- cules libres ou des objets restent suspendus à l'embouchure du conduit souple d'aspiration 22. Ceci provoque une varia- tion du débit de l'eau qui signale à l'opérateur qu'une par- ticule solide a été prise par l'embouchure du conduit souple d'aspiration 22. Le conduit souple d'aspiration 22 est ramené jusque dans la région du trou de visite 16 utilisé. En fai- sant cesser l'aspiration, on dépose la particule dans cette région. Après avoir achevé les opérations de déblaiement de la chambre de fond 10, on enlève le conduit souple d'aspira- tion 22 du tronçon de conduit souple 21. On sort également le tronçon de conduit souple 21 de forme stable du trou de visite 16. On introduit un autre conduit souple d'aspiration plus grand dans la chambre du fond 10, devant le trou de visite 16, et on aspire les particules ou les objets qui y ont été transportés de l'échangeur de chaleur. c9 2648901 REVENDICATIONS 1. Procédé pour enlever des particules solides ou de petits objets de la partie secondaire d'un échangeur de chaleur d'une installation à réacteur sous pression, la par- tie secondaire de l'échargeur de chaleur comportant une chi- cane intérieure disposée concentriquement à la paroi de la calandre, pour former un espace annulaire qui se termine à distance de la plaque tubulaire de l'échangeur de chaleur, l'échangeur de chaleur étant muni de trous de visite dans la région de la chicane, caractérisé en ce qu'il consiste: - à introduire, par un trou de visite (16), un tronçon de conduit souple (211 de forme stable dans l'intervalle annulaire (13), - à saisir et à déplacer l'extrémité libre du tronçon de conduit souple (21) se trouvant à l'extérieur de l'échangeur de chaleur de manière à mettre en la posi- tion souhaitée l'extrémité se trouvant dans l'échangeur de chaleur, - à introduire dans l'échangeur de chaleur, par le tronçon de conduit souple, un conduit souple d'aspiration (22) ou des pinces de préhension, fixées à un câble, - à commander la position de l'extrémité efficace du conduit souple d'aspiration (22j ou des pinces de pré- hension par le mouvement et la rotation du tronçon extérieur de conduit souple (21), - a Czrter de la plaque tubulaire (3), en les aspirant ou e' -es saisissant, les particules solides ou les objets se trouvant dans la chambre de fond annulaire (10), r du faisceau tubulaire, et à les enlever de 'echangeur de chaleur. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste: - a tansporter les particules ou les objets aspirés ou saisis dans la chambre de fond annulaire (10) devant les trous de visite (16) et à les déposer, - a introduire dans l'échangeur de chaleur, seulement apres avoir enlevé le conduit souple d'aspiration (22) les- pinces de préhension et le tronçon de conduit Soupl'e (21) de forme stable, un conduit d'aspiration de plu grande dimension, et à aspirer les particules 3Slides ou les objets de la région du trou de visite 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste: - & prendre l'extrémité libre extérieure du tronçon de conduit souple (22) avec des pinces de manipulateur et à l'introduire en le manipulant à distance dans l'échan- geur de chaleur et, pour commander l'extrémité se trou- ant dans l'échangeur de chaleur, à la déplacer par les pinces du manipulateur. 4. Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, remarquable par les caractéristiques suivantes: Il est prévu un tronçon de conduit souple (21) de forme Stable ayant un diamètre extérieur légèrement inférieur & la largeur de l'intervalle annulaire (13) compris entre la calandre (2) et la chicane (11), et - un conduit souple (22) d'aspiration, communiquant avec une pompe d'aspiration, ou un câble de manoeuvre, muni i1 2648901 de pinces de préhension, passe dans le tronçon de con- duit souple (21).