Brevet FR2678198A1 — publié le 19921231

Procédé et installation pour le traitement de surface ou la découpe par jet d'eau à haute pression La présente invention concerne un procédé pour le traitement de surface ou la découpe par jet d'eau à haute pression en milieu nucléaire. La technique du jet d'eau à haute pression pour des opérations de maintenance, d'intervention et de démantèlement en environnement nucléaire présente de prime abord un certain nombre d'aspects intéressants 10 l'élévation de température de la pièce travaillée est faible, de ce fait, elle n'est pas déformée, les aérosols sont pratiquement inexistants, la température des projections est faible et celles-ci n'adhèrent donc que très peu sur les différentes surfaces, le volume, la masse et les forces de réaction de la tête d'outil sont faibles, ce qui permet une mise en oeuvre aisée de celle-ci. Cependant, cette technique doit répondre aux exigences habituelles des interventions en environnement nucléaire en particulier la non pollution de l'eau des piscines et des circuits, la non pollution des équipements, des cellules, la non émission d'aérosols. L'invention se propose ainsi d'apporter des aménagements qui permettent de satisfaire ces exigences. L'invention a ainsi pour objet, un procédé pour le traitement de surface ou la découpe par jet d'eau à haute pression dans lequel des particules abrasives sont mélangées au jet, caractérisé par le fait que l'eau utilisée pour le jet est déminéralisée et que les particules abrasives sont des cristaux de bore. L'invention concerne aussi une installation pour la mise en oeuvre du procédé, comprenant une buse d'injection comportant une canalisation d'amenée d'eau sous pression et une canalisation d'apport d'abrasif, caractérisée en ce que la buse d'injection est entourée par un capotage revêtu intérieurement d'une couche d'un matériau dissipateur d'énergie, ledit capotage étant relié à un système de pompage. Dans le cas o la pièce traitée est découpée et o donc le jet -2débouche sous la pièce, l'installation comporte un entonnoir dont la surface interne est revêtue d'une couche d'un matériau dissipateur d'énergie, ledit entonnoir étant placé sous la pièce travaillée, au droit du jet et raccordée à un système de pompage. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, faite ci-après en regard du dessin annexé dans lequel: La figure 1 représente une installation selon l'invention dans le cas o le jet d'eau n'est pas débouchant, cas d'un décapage, ou dans le cas d'une découpe de pièce, si le dessous de la pièce n'est pas accessible. La figure 2 représente une installation selon l'invention dans le cas d'une découpe de pièce. La figure 3 représente un système de pompage dans le cas o le traitement de la pièce dans les installations selon les figures 1 et 2 est faite sous l'eau. La figure 4 représente un système de pompage dans le cas o l'opération a lieu hors liquide, dans l'air ou d'une manière générale dans un gaz. Sur la figure 1 on voit une buse d'injection 1 comportant une canalisation 2 d'injection d'eau à haute pression et une canalisation 3 pour l'alimentation en abrasif. La buse d'injection est entourée d'un capotage 4 qui est revêtu intérieurement d'une couche d'un matériau dissipateur d'énergie telle qu'un élastomère par exemple Le capotage 4 est relié par une sortie 5 à un système de pompage: soit au système représenté figure 3 dans le cas o l'opération exécutée sur la pièce 6 à traiter est faite sous l'eau, soit au système représenté figure 4 si l'opération est exécutée en milieu aérien, ou gazeux d'une manière générale. L'extrémité inférieure du capotage comporte des entretoises 7 ou des roulettes permettant de maintenir le bon écartement entre le capotage et la pièce 6. Ainsi, ce dispositif permet de récupérer la plus grande partie de l'eau de travail, de l'abrasif et des débris Ce dispositif est avantageux particulièrement dans le cas de traitement de surface -3- décapage, sablage, etc lorsque le jet ne débouche pas sous la pièce. Cependant, ce dispositif est également intéressant dans le cas o la pièce 6 devant être découpée et le jet devant alors déboucher sous la pièce lorsque le dessous de la pièce n'est pas accessible et o on ne peut pas placer le système représenté sur la figure 2 Dans ce cas, les paramètres du procédé de découpe sont choisis de façon à ce que lors d'une première passe, la pièce 6 à découper n'est travaillée que sur une hauteur ne représentant que 90 à 99 % de la hauteur nécessaire à la coupe complète, ce qui permet de récupérer lors de cette première passe10 le fluide de travail et les débris solides Lors d'une deuxième passe rapide on termine la coupe de la pièce, mais sur une très faible épaisseur, ce qui minimise la quantité des débris non récupérés. Lorsque le dessous de la pièce est accessible et que l'on réalise un travail de découpe, on utilise le dispositif représenté sur la figure 2, éventuellement combiné avec celui de la figure 1. Dans cette figure 1, on place sous la pièce, au droit du jet un entonnoir 8 dont l'intérieur est également revêtu d'une couche 9 d'un matériau dissipateur d'énergie L'entonnoir 8 porte une sortie 10 reliée, comme dans le cas de la figure 1, soit au système de pompage de la figure 3 dans le cas d'un travail exécuté en immersion, soit au système de pompage de la figure 3 dans le cas d'un travail exécuté à l'air. Dans le cas d'un travail en immergé (figure 3), le capotage 4, ou l'entonnoir 8, ou les deux, est relié à une pompe à liquide 11 précédée d'un filtre fin 12 qui permet de récupérer les débris et l'abrasif. L'eau filtrée 13 est retournée en piscine, ou mieux, transférée au circuit de traitement des effluents liquides de l'usine. Dans le cas d'un travail en milieu aérien ou gazeux (figure 4), le capotage 4 ou l'entonnoir 8, ou les deux, est d'abord relié à un séparateur liquide-gaz 14 La sortie gaz est ensuite reliée à un filtre fin 15 puis à une pompe à vide 16 Le refoulement de la pompe à vide 16 est par exemple relié à l'entrée d'une gaine de ventilation. La sortie liquide du séparateur liquide-gaz 16 est reliée à un second filtre fin 17, puis à une bâche 18 et à une pompe 19. Dans le cas du nucléaire, l'utilisation du bore comme abrasif, lors 4 d'intervention dans les piscines ou les circuits primaires des centrales nucléaires de type PWR notamment est particulièrement avantageuse. Le fluide de travail utilisé est de l'eau déminéralisée et l'abrasif est constitué de cristaux de bore ou de produits dérivés du bore. Cette solution est très intéressante car après le travail, l'eau déminéralisée et les cristaux de bore se diluent dans le fluide des piscines ou des circuits primaires Il n'y a pas de pollution car le fluide de travail et l'abrasif sont de même nature que le fluide d'environnement. Dans ce cas, les dispositifs décrits précédemment, peuvent aussi être utilisés. -5- REVENDICATIONS 1/ Procédé pour le traitement de surface ou la découpe par jet d'eau à haute pression dans lequel des particules abrasives sont mélangées au jet, caractérisé par le fait que l'eau utilisée pour le jet est déminéralisée et que les particules abrasives sont des cristaux de bore. 2/ Procédé de découpe au jet d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue d'abord une première passe au cours de laquelle la pièce à découper n'est entaillée que sur une hauteur comprise entre et 99 % de la hauteur nécessaire à la découpe complète. 3/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant une buse d'injection ( 1) comportant une canalisation ( 2) d'amenée d'eau sous pression et une canalisation ( 3) d'apport d'abrasif, caractérisée en ce que la buse d'injection est entourée par un capotage ( 4) revêtu intérieurement d'une couche d'un matériau dissipateur d'énergie, ledit capotage ( 4) étant relié à un système de pompage. 4/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une buse d'injection ( 1) comportant une canalisation ( 2) d'amenée d'eau sous pression et une canalisation ( 3) d'apport d'abrasif, caractérisée en ce qu'un entonnoir ( 8) dont la surface interne est revêtue d'une couche ( 9) d'un matériau dissipateur d'énergie, est placé sous la pièce travaillée ( 6), au droit du jet et raccordé à un système de pompage. / Installation selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le système de pompage comprend une pompe à liquide ( 11) précédée d'un filtre fin ( 12). 6/ Installation selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que le système de pompage comprend une pompe à vide ( 16) précédée d'un séparateur gaz-liquide ( 14), les sorties gaz et liquide du séparateur étant chacune équipées d'un filtre fin ( 15, 17).