Brevet FR2710128A1 — publié le 19950324

La présente invention se rapporte en général à une fermeture avec des joints gonflables pour obturer une ouverture de tuyère dans un récipient générateur de vapeur nucléaire et plus particulièrement, elle se rapporte à un barrage de tuyère auto-verrouillable que l'on peut rapidement installer sans devoir aligner des vis ou broches entre le barrage de la tuyère et la paroi de la tuyère ou la bague d'assujettissement de la tuyère. De nombreuses formes de barrages de tuyères sont décrites dans l'art antérieur qui ont pour objectif des possibilités d'installation rapide afin de minimiser la durée d'exposition au rayonnement nucléaire, qui existe dans l'environnement immédiat du récipient. Par exemple, le brevet US NO. 4 667 701 de Evans et autres du 26 Mai 1987 décrit un système d'obturation d'un barrage de tuyère ayant une bague à bride permanente, qui est concentrique à l'ouverture circulaire de la tuyère, soudée à la surface intérieure du générateur de vapeur autour de l'ouverture. Etant typique des installations actuellement utilisées, la bague présente des trous pour la fixation d'un barrage en place sur la tuyère. Un insert, étudié pour recevoir un moyen de fixation à baïonnette, est vissé dans chaque trou fileté. Un cadre de support réglable et affaissable, similaire à un pantographe, a un moyen formant broche à baïonnette qui est attaché articulé à une extrémité du cadre, et des moyens formant broches à baïonnette attachés à l'autre extrémité sans charnière. Le cadre de support est attaché par le moyen formant broche à baïonnette à la bague et est orienté verticalement, perpendiculairement à la bague de la tuyère. La plaque formant barrage du système, qui retient le joint gonflable, est prévue en trois sections pour assemblage sur le cadre de support monté articulé. La plaque formant barrage est en trois sections parce qu'il faut la faire passer dans le récipient par un trou d'homme qui est plus petit que le barrage assemblé. 2 2710128 Après assemblage du barrage sur le cadre, le cadre avec le barrage est tourné vers le bas sur la fixation par moyen & baïonnette articulé jusqu'à ce que les broches à l'autre extrémité du cadre en pantographe puissent être installées dans les inserts sur le côté opposé de l'ouverture. Afin d'éviter un retard pendant l'installation du barrage, l'assemblage du barrage et du cadre doit être précis, de manière que le moyen à baïonnette s'aligne avec un insert respectif quand le barrage est tourné sur la bague pour trouver la bonne assise. Le brevet US No. 5 007 460 du 16 Avril 1991 à Zezza et autres améliore le brevet US No. 4 667 701. Le barrage est installé sur l'ouverture de la tuyère avant les poutres du pantographe. Cela réduit le temps requis pour installer le système du barrage. Six broches à baïonnette attachées aux extrémités des poutres permettent la fixation aux inserts installés dans la bague à bride. Afin de pouvoir installer efficacement le barrage dans le récipient, il faut appliquer les mesures de la tuyère à l'ajustement de l'assemblage du pantographe et du barrage afin installation réelle. Le brevet US No. 4 826 036 du 2 Mai 1989 à Lewis et autres décrit un système qui emploie des pinces du type à action basculante qui sont placées à peu près en six points sur la circonférence du barrage, chacune pour entraîner une broche radialement à partir du barrage dans une poche dans la tuyère pour fixer le barrage dans la tuyère. Le mouvement de la broche vers la poche est également utilisé pour produire une pression hydraulique pour le joint dilatable au moyen d'un piston qui s'ajuste à pression sur la broche. Le piston, porté par la broche qui avance, presse contre une vessie contenant le fluide hydraulique. L'orientation de chaque broche avec une poche correspondante est nécessaire pour une fermeture réussie. Le brevet US No. 4 637 588 du 20 Janvier 1987 à Wilhelm et autres décrit un système qui permet d'éviter la 3 2710128 nécessité d'aligner une vis ou une broche sur le barrage avec un moyen correspondant de réception dans la tuyère. Ce système en deux stades a une plaque formant barrage de tuyère d'obturation pliable avec un assemblage d'ancrage en dessous de la plaque, qui lui est attaché par un arbre vertical fileté qui passe vers le haut à travers la plaque. L'assemblage d'ancrage comprend un certain nombre de bras agencés en un trépied que l'on peut ouvrir à partir d'une position repliée, pour s'étendre radialement à partir de l'arbre vertical, en engagement de frottement avec la surface interne de la tuyère. L'agencement en trépied est conçu pour augmenter la pression radiale des bras contre la surface de la tuyère par le mouvement d'un bras de liaison qui couple l'agencement en trépied sur l'arbre fileté tandis que celui-ci est tourné. La présente invention a pour objet de procurer un barrage pour tuyère qui soit facile et rapide à installer et à enlever d'une tuyère. La présente invention a pour autre objet que ce barrage puisse être attaché à la tuyère sans devoir aligner des boulons ou vis avec des moyens de réception sur la tuyère. La présente invention a pour autre objet que le barrage ci-dessus puisse être attaché sans nécessiter un second stade de fixation au barrage. La présente invention a pour autre objet que le barrage puisse être installé sans considérer la position en rotation du barrage sur la tuyère. La présente invention a pour autre objet que le barrage puisse être bloqué sur la tuyère en le pressant simplement sur la tuyère, pour ainsi mettre en engagement des moyens de blocage sans nécessiter la manipulation de moyens de fixation pendant ou après avoir pressé le barrage sur la tuyère pour établir le blocage. La présente invention a pour autre objet qu'un barrage de tuyère en plusieurs sections puisse être bloqué directement sur la tuyère, section par section de ce barrage. 4 2710128 La présente invention a pour autre objet que le moyen de blocage contribue à l'auto-centrage du barrage sur la tuyère. La présente invention a pour autre objet que le moyen de blocage soit facile et rapide à dégager de la tuyère lorsque l'on souhaite enlever le barrage de la tuyère. La présente invention a pour autre objet que le moyen de blocage puisse être porté dans le récipient, sur le barrage, quand le barrage est introduit dans le récipient en étant plié ou en sections. Dans la présente invention, le barrage pour obturer une tuyère ayant une ouverture dans un récipient générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire et une paroi comprenant l'ouverture, le barrage comporte un haut, un bas et un moyen pour obturer l'ouverture de la tuyère en portant le moyen d'obturation contre la paroi. Des moyens de réception de verrouillage sont prévus sur la paroi pour la réception de moyens de verrouillage sur le barrage afin de retenir le barrage sur l'ouverture avec le bas du barrage vers l'ouverture, pour sceller celle-ci. Le moyen de verrouillage est à blocage automatique avec le moyen de réception du verrouillage quand le barrage est placé sur l'ouverture. De préférence, le moyen de réception du verrouillage est une saillie sur la paroi, en dehors de l'ouverture et généralement parallèle au barrage lorsque celui-ci est au- dessus de l'ouverture. Le moyen de verrouillage est adapté à se déplacer dans un plan qui est généralement parallèle au barrage quand le moyen de verrouillage se déplace en engagement avec le moyen de réception du verrouillage. De préférence, le mouvement pour venir en engagement est généralement radialement vers l'intérieur. Dans la présente invention, le barrage ne nécessite pas de moyens filetés de fixation ni de broches ni de pinces séparées pour fixation à la bague d'assujettissement. Tandis que le barrage est placé sur la bague, des verrouillages 2710128 chargés par ressort pivotent automatiquement à une position fermée pour engager le dessous d'une saillie qui est usinée dans le pourtour externe de la bague. Comme la saillie est continue toute autour de la bague, l'orientation du barrage n'est pas nécessaire pour un bon engagement avec la bague. L'enlèvement du barrage est obtenu en faisant pivoter les verrouillages hors de la bague, jusqu'à une position ouverte, par l'utilisation d'une clé à extrémité ouverte. Les verrouillages sont pivotés jusqu'à ce qu'à 20 , ils soient automatiquement maintenus en position ouverte par un piston d'un cran d'arrêt chargé par ressort qui chute dans une ouverture dans le corps du verrouillage. Le barrage est préparé pour une installation automatique en retirant tous les pistons et par suite les verrouillages, sous la charge du ressort, pivotent à la verticale. Quand le barrage est pressé sur la bague pendant l'installation de ce barrage, chaque verrouillage doit ne pivoter que sur 10 sous une action de coincement entre le verrouillage et la bague pour un glissement sur le bord externe supérieur de la bague d'assujettissement et un blocage sous la saillie. De préférence, la surface de la saillie est plate. Elle peut, cependant, être courbée ou en angle, par exemple avec une crête annulaire surélevée pour un engagement progressif du verrouillage. Elle peut également comprendre des courbes radialement orientées, bien que cela puisse nécessiter une orientation du barrage pour un bon engagement du verrouillage et de la bague. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un barrage de tuyère de la présente invention; 6 2710128 - la figure 2 est une vue en coupe latérale du système de verrouillage de la figure 1, faite suivant la ligne 2-2; - la figure 3 est une vue avant du système de verrouillage de la figure 1, en regardant sur le pourtour d'un assemblage du barrage et de la tuyère; - la figure 4 est une vue en perspective et en élévation d'un moyen de réception du verrouillage selon l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe latérale du système de verrouillage, détaché de la tuyère; - la figure 6 est une vue en plan et en coupe du système de verrouillage de la figure 5, faite suivant la ligne 6-6; - la figure 7 est une vue en coupe latérale du système de verrouillage, le barrage étant installé sur la tuyère. En se référant à la figure 1, le pourtour annulaire 12 du barrage 10 est concentrique avec une portion annulaire contourée 14. Il comporte un cadre plus épais 18 avec un verrouillage 60. Le cadre 18 supporte le corps 20 du verrouillage 60 sur le pivot 66. Un certain nombre de verrouillages (non représentés) sont supportés par le barrage le long du pourtour, par exemple dans chaque segment 22 des huit segments montrés. En se référant aux figures 2 et 3, le verrouillage 60 est en plein engagement avec la bague d'assujettissement 38 qui est soudée sur la paroi 34 de la tuyère. Une saillie 42 reçoit la pointe d'engagement 64 du bras de verrouillage 62. La saillie 42 est de préférence usinée tout autour de la bague mais cela peut former une portion supérieure de la paroi interne d'un trou. Elle peut être dans une section d'une bague discontinue de sections, une à chaque emplacement d'un verrouillage, comme le montre la figure 4. Le barrage 10 repose sur un joint en caoutchouc 46 qui se trouve entre le barrage et la bague. Le verrouillage 60 maintient le barrage en position sur la bague, pour le gonflage de joints gonflables et dilatables en caoutchouc 50 et 54 qui forment le joint hydraulique 7 2710128 principal entre le barrage et la paroi de la tuyère comme le montrent les figures 2, 4 et 5. Un jeu 86 entre la pointe 64 et la saillie annulaire 42 de la bague d'assujettissement est prévu pour faciliter le mouvement de la pointe dans et hors du dessous de la saillie 42. Le contact entre la pointe 64 et la saillie 42 se fait quand le barrage monte sous l'influence de la pression de l'eau. Ce contact aide à assurer le barrage sur la tuyère contre les pressions hydrauliques verticales que le barrage peut rencontrer. Les joints gonflables 50 et 54, lorsqu'ils sont gonflés, forment la résistance primaire contre la fuite de l'eau dans la tuyère au-delà du barrage par leur action d'étanchéité radiale contre la bague. Un joint mécanique 92, forcé par la pression d'eau, forme l'étanchéité de soutien si les joints gonflables en caoutchouc font défaut. La figure 5 montre le barrage 10 déverrouillé de la saillie 42 de la bague d'assujettissement 38. Sous la force de flexion de la clé 68 sur le bras de sollicitation 26, le corps 20 tourne sur le pivot 66 contre la force opposée de couple du ressort 76 et la pointe 64 du bras 62 se déplace radialement hors du dessous de la saillie annulaire 42. Quand le bras 62 pivote vers l'extérieur sur , le piston du cran d'arrêt 70, sous la sollicitation du ressort 74, engage l'ouverture 78 dans le corps 20 du verrouillage, maintenant le verrouillage ouvert pour permettre d'enlever le barrage de la tuyère. La figure 6 montre l'assemblage pivotant de la figure 2, cette vue étant faite suivant la ligne 6-6 de la figure 5. La figure 7 montre le barrage qui est retombé sur la bague d'assujettissement 38. Dans la préparation pour l'installation du barrage sur la bague d'assujettissement, le piston 70 a été retiré hors de l'ouverture 78 par une bague de traction 80. Quand le piston 70 est retiré de l'ouverture 78, le verrouillage 60 pivote à la verticale. La figure 7 montre le verrouillage 60 pivoté vers l'extérieur sur environ du fait de la force de coincement vers l'extérieur de 8 2710128 l'engagement de la pointe 64 avec le chanfrein 84 sur la bague d'assujettissement 38 tandis que la pointe de verrouillage glisse vers le bas à travers la bague. 9 2710128 REVENDICATIONS 1. Système formant barrage pour obturer une tuyère d'un récipient générateur de vapeur nucléaire, ladite tuyère comprenant une ouverture dans ledit récipient et une paroi comprenant ladite ouverture, caractérisé en ce qu'il comprend: un barrage de tuyère (10) comprenant un haut, un bas et un moyen pour obturer ladite ouverture de la tuyère en portant ledit moyen contre ladite paroi, un moyen de verrouillage (60) sur ledit barrage, et un moyen de réception du verrouillage (42) sur ladite paroi pour recevoir ledit moyen de verrouillage afin de retenir ledit barrage sur ladite ouverture avec le bas vers l'ouverture pour sceller ladite ouverture, ledit moyen de verrouillage (60) se bloquant automatiquement avec ledit moyen de réception de verrouillage quand ledit barrage est placé sur ladite ouverture. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que, de plus, le moyen de réception du verrouillage (42) est en dehors de l'ouverture et le moyen de verrouillage (60) est adapté à se déplacer dans un plan généralement parallèle au barrage quand le moyen de verrouillage se déplace en engagement avec le moyen de réception du verrouillage. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (60) se déplace généralement radialement vers l'intérieur lorsqu'il vient en engagement avec son moyen de réception. 4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de réception (42) est une saillie sur la paroi, ladite saillie étant généralement parallèle au barrage quand ledit barrage (10) est au-dessus de ladite ouverture, ladite saillie étant prévue pour la réception dudit verrouillage pour retenir ledit barrage. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (60) se déplace généralement 2710128 radialement vers l'intérieur lorsqu'il vient en engagement avec le moyen de réception. 6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de réception (42) comprend une bague qui entoure l'ouverture. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bague (38) est continue, la saillie (42) étant continue sur la bague. 8. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (60) est mobile entre une position de dégagement et une position de plein engagement et en ce qu'un moyen de coincement sur le moyen de réception du verrouillage (42) permet de déplacer le moyen de verrouillage de la position de plein engagement vers la position de dégagement quand le barrage se met en place sur l'ouverture. 9. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage comprend un moyen formant pivot (66) qui est monté sur une portion périphérique du barrage, un bras (62), ledit bras comprenant une pointe d'engagement (64) et étant monté sur ledit moyen formant pivot pour un mouvement radial de la pointe en dessous du moyen formant pivot entre une position bloquée et une position débloquée, ledit moyen de réception du verrouillage comprenant une paroi radiale annulaire sur la paroi comprenant l'ouverture, ladite paroi radiale annulaire (42) étant prévue pour recevoir la pointe en dessous de ladite paroi radiale annulaire à la position bloquée pour retenir ledit barrage sur ladite ouverture. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'un moyen formant ressort (74) est prévu sur le moyen de verrouillage pour solliciter la pointe en direction de blocage. 11. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un moyen d'arrêt (70) sur le moyen de verrouillage maintient la pointe dans la direction débloquée jusqu'à ce que le moyen d'arrêt soit libéré. il 2710128 12. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un moyen de sollicitation à bras (26), sur le moyen de verrouillage, déplace la pointe (64) en direction débloquée. 13. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'un moyen de coincement, comprenant la pointe (64) et le moyen de réception de verrouillage (42), déplace la pointe (64) à la direction débloquée. 14. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que la position de blocage de la pointe (64) est radialement vers l'intérieur par rapport au barrage (10).