Brevet FR2684482A1 — publié le 19930604

La présente invention a pour objet un dispositif d'intervention dans un espace délimité par une enveloppe cylindrique comportant au moins deux ouvertures diamétralement opposées, ledit dispositif étant applicable notamment, mais non exclusivement, à la maintenance des générateurs de vapeur à pas triangulaire des réacteurs nucléaires. Ces générateurs de vapeur nécessitent des interventions de nettoyage et/ou de contrôle de l'état des parties inférieures côté secondaire des tubes du faisceau tubulaire quais renferment, et où s'accumulent au cours de leur fonctionnement des boues et déchets divers. Ils comportent généralement, comme seuls orifices d'accès, des trous d'oeil, des trous de lançage et au moins deux trous de poing diamétralement opposés situés en partie basse, ces trous de poing étant les orifices les plus importants, d'un diamètre de l'ordre de 200 mm. De ce fait les possibilités d'intervention sont limitées, et il est nécessaire de recourir à un matériel adapté pour pouvoir intervenir sur un nombre maximum de tubes du faisceau tubulaire. Il existe déjà des dispositifs permettant ces interventions, notamment un dispositif mis au point par les demanderesses et faisant l'objet de la demande de brevet français 90/13056, autorisant des interventions sur les parties terminales des tubes du faisceau tubulaire, par passage dans l'espace annulaire délimité par la paroi externe du générateur et la virole du faisceau tubulaire. Toutefois ce type de dispositif ne permet pas d'accéder à l'espace inter-tubulaire, et les dispositifs connus qui permettent d'y intervenir ne présentent pas une efficacité suffisante. La présente invention permet de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif d'intervention dans un espace délimité par une enveloppe cylindrique comportant au moins deux ouvertures diamétralement opposées, ledit dispositif constituant le parfait complément du dispositif d'intervention par l'espace annulaire préalablement mis au point par les demanderesses. Dano le cas d'une application de la présente invention à la maintenance d'un générateur de vapeur, celle-ci permet l'accès à l'espace du ru d'eau central séparant le faisceau tubulaire au-dessus de la plaque tubulaire, et s'étendant entre deux trous de poing d'inspection. Le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre rapidement et piloté à distance, ce qui est avantageux dans le cas de son utilisation en milieu rendu hostile par la radioactivité. A cet effet le dispositif selon l'invention comporte en combinaison - un chariot-support pouvant transporter une caméra miniature ainsi qu'un dispositif d'éclairage, ou un appareil d'intervention muni de buses alimentées en eau sous pression pouvant être animées d'un mouvement d'oscillation autour d'un axe horizontal - des moyens de guidage et de maintien du chariot, comprenant un rail de guidage sur lequel ledit chariot est monté mobile, et des moyens de bridage dudit rail - des moyens de commande à distance du déplacement du chariot le long du rail, comprenant une courroie crantée solidaire dudit chariot, munie de moyens permettant la connexion électrique et hydraulique du chariot et de l'appareil qu'il supporte. Ces divers éléments constitutifs du dispositif selon l'invention présentent des dimensions qui leur permettent d'être introduits dans le générateur de vapeur par les ouvertures réduites que constituent les trous de poing, dont on sait qu'elles sont encore réduites, dans le cas où le générateur comporte une plaque de séparation divisant 11 espace disponible en deux. Le rail mis en oeuvre peut être flexible dans son sens longitudinal et rigide dans son sens transversal, afin d'en permettre une introduction aisée dans le générateur, compte tenu du peu de place généralement disponible à cet emplacement dans la cellule du bâtiment où il se trouve. Le rail est alors préférentiellement un clinquant en inox, susceptible d'être utilisé à une température pouvant atteindre 60 , avec une hygrométrie de 100 % en présence de condensation, et: dans un environnement où le débit de dose peut être de i'ordre de 20 Rd/heure (0,2 gray/h). Un tel rail est particulièrement adapté au cas où le générateur de vapeur comporte une plaque de séparation du ru d'eau central, sur laquelle il est alors plaqué par bridage. I1 est également possible que le rail soit constitué de la mise bout à bout de plusieurs éléments rigides permettant d'en moduler la longueur et d'en faciliter l'introduction dans le générateur de vapeur. I1 est alors plus particulièrement adapté au cas où le générateur de vapeur ne comporte pas de plaque de séparation dans le ru d'eau central. Conformément à l'invention, les buses équipant le chariot sont orientées dans des directions différentes leur permettant de projeter l'eau dans les trois directions du pas triangulaire, et sont d'autre part susceptibles d'osciller chacune dans un plan vertical, de manière à balayer toute la hauteur de l'espace tubulaire, sous l'faction d'un moteur oscillant associé à une transmission par engrenages cylindriques et coniques. La réalisation d'une intervention s'effectue comme suit : le rail de longueur sensiblement supérieure au diamètre du générateur, est introduit dans ledit générateur par un trou de poing le long de la plaque de séparation du ru d'eau central, lorsque le générateur en comporte une, jusqu'à ce qu'il émerge par l'autre trou de poing, diamétralement opposé au premier. Puis ce rail est mis en tension par des moyens de bridage. Le chariot est alors introduit dans le générateur et accroché au rail, puis connecté aux différents moyens de commande et d'intervention qui permettent de le déplacer à distance et de lui faire effectuer les différentes opérations d'inspection, à l'aide de la caméra, ou de nettoyage, par projection d'eau sous pression par les buses. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé - la figure 1 représente une vue en perspective avec arraché partiel d'un générateur de vapeur sur lequel peut être avantageusement mis en oeuvre le dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique en plan du dispositif selon l'invention lors d'une intervention dans un générateur de vapeur comportant une plaque de séparation. - la figure 3a représente une vue partielle de profil du chariot d'intervention selon l'invention, et notamment une partie du dispositif permettant l'oscillation des buses. - la figure 3b représente une vue partielle du dessus du même chariot, montrant notamment une partie du dispositif d'oscillation des buses. - la figure 4 représente une vue en perspective avec arraché partiel montrant schématiquement un mode de réalisation partiel et d'intervention du dispositif selon l'invention. Si on se réfère à la figure 1 on peut voir qu'un échangeur de chaleur 1, dit générateur de vapeur, comporte une enveloppe cylindrique 2 contenant un faisceau de tubes en U 3, dont les parties terminales 4 traversent une plaque tubulaire 5. Le faisceau 3 comporte une enveloppe, ou virole externe 6 cylindrique qui délimite avec la paroi interne de l'enveloppe 2, un espace annulaire 7 sur une partie de la hauteur du générateur 1. La virole 6 est fixée au faisceau 3 et comprend une partie inférieure située à une distance de plusieurs centimètres de la plaque tubulaire 5. Celle-ci délimite avec le fond 8 du générateur 1 et une cloison 9, une boîte à eau froide 10 et une boîte à eau chaude 11, l'eau du circuit primaire du réacteur suivant le trajet indiqué par les flèches 12. La partie 13 du générateur 1 comprise entre l'enveloppe 2 et le faisceau 3 est occupée, lors du fonctionnement, par le réfrigérant secondaire du réacteur, et appartient donc au circuit secondaire. Cette partie 13 est isolée et vidangée pour maintenance ou réparation de façon connue en soi. L'enveloppe 2 comprend en partie basse 14, deux trous de poing 15, dont un seul est visible sur la figure, diamétralement opposés, des orifices 16 pratiqué dans la virole externe 6 en regard des trous de poing 15 permettant l'inspection de l'espace intertubulaire. Une plaque de séparation 17 du ru d'eau central, située dans le plan vertical s'étendant entre les deux orifices 16 de la virole 6 et reposant sur la plaque tubulaire 5, divise en deux le faisceau tubulaire 3. Si on se réfère à la figure 2 on peut voir que le dispositif d'intervention selon l'invention comporte un rail 18 plaqué, par des moyens de bridage connus non représentés, sur la plaque de séparation 17 du ru d'eau central, et introduit dans le générateur 1 par un trou de poing 15 et l'orifice 16 correspondant, traversant le générateur 1 jusqu'à déboucher par l'autre trou de poing 15, diamétralement opposé au premier. Sur ce rail 18 est fixé un chariot 19 qui peut se déplacer, entraîné par une chaîne ou une courroie crantée 25 solidaire du chariot 19, flexible dans le sens longitudinal, et susceptible d'être déplaée autour de la plaque de séparation 17 par deux poulies 26 entraînées par un ou deux moteurs, non représentés. Le chariot 19 peut être équipé d'une caméra miniature et d'un dispositif d'éclairage, non représentés, permettant l'observation de l'espace inter-tubulaire 3', celuici pouvant être nettoyé si nécessaire au moyen de jets d'eau sous pression provenant de buses 21, 22 et 23 disposées sur un bloc de nettoyage 20. Les buses sont orientées dans des directions différentes, de préférence dans les directions du pas triangulaire, c'est-à-dire par exemple les buses 21 perpendiculairement au rail 18 et les buses 22 et 23 obliquement à 60 et symétriquement, par rapport à la direction des buses 21. Ces buses peuvent être animées chacune d'un mouvement d'oscillation dans un plan vertical ! sous l'action d'un moteur 24, de manière à pouvoir balayer tout l'espace intertubulaire 3' entre la plaque tubulaire 5 et la plaque entretoise 5'. Si on se réfère à la figure 3a, on peut voir que le moteur 24 commande la rotation d'une roue dentée 27 qui transmet cette rotation à une roue dentée 29 par l'intermédiaire d'une roue dentée 28 tournant dans le sens inverse. La roue dentée 29 est liée aux buses 21 qui sous l'action de la rotation du moteur 24 oscillent autour d'un axe parallèle au rail 18, les jets d'eau 21' issus des buses 21 balayant ainsi chacun un plan vertical perpendiculaire à la plaque de séparation 17. Si on se réfère maintenant à la figure 3b on peut voir que la buse externe 22 (il en est de même pour la buse 23 mais symétriquement) peut pivoter autour d'un axe XX' faisant un angle a de 60 avec un axe YY' parallèle au rail 18. Ce pivotement est réalisé par l'intermédiaire d'une roue dentée conique 30 solidaire de la buse 22 animée en rotation par une roue dentée conique 31 de même axe que la roue dentée 27. Ainsi sous l'action de la rotation du moteur 24 la buse 22 projette un jet d'eau 22' balayant un plan vertical faisant un angle ss de 30 , avec la plaque de séparation 17. Les roues dentées 30 et 29 tournent en sens inverse ce qui implique que lors d'une rotation de la roue dentée 27 les buses 21 ne se déplacent pas dans le même sens que les buses 22 et 23, en sorte que lorsque les unes arrosent vers le bas les autres arrosent vers le haut, ceci pour des raisons d'équilibre des forces de recul. D'autre part les connexions entre l'alimentation d'eau sous pression et les différentes buses sont réalisées par des points tournants, la buse 22 par exemple étant connectée à l'alimentation d'eau par l'intermédiaire d'un point tournant 32. Si on se réfère maintenant à la figure 4 on comprend mieux la manière dont le dispositif selon l'invention peut être mis en oeuvre. Après bridage à l'extérieur des trous de poing 15 et plaquage sur la plaque de séparation 17 du rail 18, le chariot 19 est introduit dans le générateur 1 par le trou de poing 17 et l'orifice 16 de la virole externe 6, puis accroché au rail 18, sur lequel il peut se déplacer, entraîné par la chaîne ou la courroie crantée 25 (non représentée), sur toute la longueur de la plaque de séparation 17, ce déplacement pouvant s'effectuer avec une grande précision, par exemple au moyen d'un système à codeur, après initialisation de la position du chariot 19. Le contrôle de la position du chariot 19 par rapport aux espaces intertubulaires peut être alors réalisé au moyen de deux fibres optiques embarquées sur le chariot et détectant la présence ou l'absence d'un tube. Des moyens vidéo, non représentés, permettent de déterminer la nécessité d'une intervention de nettoyage, qui peut être effectuée en pratiquement tous les points accessibles de l'espace inter-tubulaire, grâce à l'oscillation des buses. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'intervention dans un espace délimité par une enveloppe cylindrique comportant an moins deux ouvertures diamétralement opposées, notamment dans un générateur de vapeur à pas triangulaire, caractérisé en ce qu il comporte en combinaison: - un chariot (19) supportant un appareil d'intervention muni de buses (21, 22, 23) alimentées en eau sous pression et susceptibles d'osciller autour d'un axe horizontal - des moyens de guidage et de maintien du chariot (19), comprenant notamment un rail de guidage (18) et des moyens de bridage dudit rail (18) - des moyens de commande à distance du déplacement du chariot (19) le long du rail (18), comprenant une courroie crantée (25) solidaire dudit chariot (19), munie de moyens permettant la connexion électrique et hydraulique du chariot (19) et de l'appareil d'intervention qu'il supporte, et susceptible d'être déplacée par deux poulies (26) entraînées par au moins un moteur. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les buses (21, 22, 23) sont orientées de manière à permettre de projeter l'eau de nettoyage dans les trois directions du pas triangulaire et sont susceptibles d'osciller chacune dans un plan vertical, de manière à balayer toute la hauteur de l'espace tubulaire (3'), les connexions entre l'alimentation d'eau sous pression et les buses (21, 22, 23) étant réalisées par des points tournants (32). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, adapté aux générateurs de vapeur comportant une plaque de séparation, caractérisé en ce que le rail de guidage (18) est un rail flexible longitudinalement. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rail (18) est un ruban d'acier inox. 5) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le rail de guidage (18) est formé de l'assemblage d'éléments rigides.