Brevet FR2711007A1 — publié le 19950414

La présente invention est relative à un dispositif d'extraction de cannes chauffantes d'un pressuriseur, notamment de circuit primaire dé centrale nucléaire. Les pressuriseurs sont des cuves d'une hauteur d'environ sept mètres dans lesquels les cannes chauffantes sont maintenues verticalement. En fonctionnement, ces cannes chauffantes se déforment. Il arrive en effet que la pression intérieure du pressuriseur (150 bars) crée des gonflages localisés sur les cannes, en particulier au niveau des fissurations liées aux opérations d'amorçage électrique, que ces cannes chauffantes peuvent présenter. Egalement, ces cannes ont tendance à se cintrer en leur partie supérieure sous l'effet du rayonnement auquel elles sont soumises. Ces différentes déformations rendent difficile l'extraction manuelle des cannes. En outre, l'extraction manuelle des cannes est source de risques pour les individus qui les manipulent. Lorsqu'il s'agit d'un pressuriseur de circuit primaire de centrale nucléaire, les cannes chauffantes sont en contact avec de l'eau active et les boues et particules déposées dans le fond du pressuriseur peuvent être contaminantes. Or, ces boues radioactives sont entraînées avec les cannes lors de leur extraction. Le but principal de l'invention est de proposer un dispositif qui permet une extraction automatique des cannes sans intervention manuelle. A cet effet, l'invention propose un dispositif pour extraire une canne chauffante par rapport à la cuve d'un pressuriseur, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins une paire de roues d'entraînement, - des moyens moteurs pour entraîner au moins une de ces roues en rotation, - des moyens pour refermer en étau cette paire de roues sur la canne à extraire, ces derniers moyens repoussant lesdites roues sur la canne à extraire tout en autorisant le déplacement radial de ces roues par rapport à l'axe d'extraction, de façon que ces roues épousent les déformations de ladite canne. La description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente schématiquement une portion de circuit primaire de centrale nucléaire comportant un pressuriseur la figure 2 représente schématiquement un dispositif d'extraction de cannes conforme à l'invention. On a représenté sur la figure 1 une portion d'un circuit primaire C d'une centrale nucléaire. Un pressuriseur 1 y est relié au coeur 2 de la centrale par une pompe P pour la circulation du fluide primaire. Le pressuriseur 1 est plus particulièrement constitué par une cuve 4 dans la hauteur de laquelle s'étendent plusieurs cannes chauffantes 3. Le fond 4a de la cuve 4 présente une pluralité d'ouvertures 4b par lesquelles les cannes 3 sont mises en place dans la cuve 4. A partir de ces ouvertures 4a s'étendent vers l'extérieur de la cuve 4 des fourreaux 5 dans lesquels les cannes 3 sont coaxialement introduites. Chacun de ces fourreaux 5 est constitué par un tronc de cône 5c s'évasant dans la direction de l'extérieur de la cuve 4, ce tronc de cône étant prolongé à chacune de ses extrémités par une partie cylindrique. La partie cylindrique qui relie la petite base du tronc de cône 5c à la cuve 4 est référencée par 5a ; la partie cylindrique qui prolonge la grande base du tronc de cône 5c est référencée par 5b. Une canne 3 est soudée au fourreau 5 par lequel elle est introduite dans la cuve 4 par une soudure annulaire 3a. Le dispositif D selon l'invention représenté sur la figure 2 comporte principalement des moyens de guidage 6 et des moyens d'entraînement 9, portés par un bâti 8. Les moyens de guidage 6 sont constitués par deux demi-coquilles 6a et 6b pourvues de moyens pour leur maintien relatif. Ces deux demi-coquilles 6a et 6b sont destinées à se réunir, ainsi que cela sera décrit plus loin, pour enserrer le fourreau 5 de la canne 3 à extraire. A cet effet, la pièce 6, constituée par les deux demi-coquilles 6a et 6b, a une forme complémentaire de celle du fourreau 5. Elle présente en particulier une portion centrale en tronc de cône prolongée à chacune de ses extrémités par une portion cylindrique. A son extrémité cylindrique de plus grand diamètre, la pièce 6 porte deux secteurs angulaires plats 15 diamétralement, s'étendant radialement de cette extrémité cylindrique vers l'extérieur. Cette extrémité cylindrique de plus grand diamètre porte également une lèvre annulaire intérieure 7 qui est disposée entre le plan de la grande base de la partie en tronc de cône et le plan médian des secteurs angulaires 15. Le diamètre de la tranche intérieure de cette lèvre 7 est inférieur au diamètre intérieur de la partie 5b du fourreau 5. Les moyens d'entraînement 9 comportent deux paires de roues d'entraînement 9a, chaque paire de roues 9a étant destinée à se refermer de part et d'autre d'une canne chauffante 3 à extraire. Ces paires de roues d'entraînement 9a sont montées, par rapport au bâti 8, sur des vérins 10 qui les repoussent radialement sur la canne chauffante 3 à extraire. Ces roues d'entraînement 9a sont entraînées en rotation par des moyens moteurs classiques. Ces moyens moteurs comportent en particulier une vis sans fin 11 entraînée par un moteur rotatif (non représenté), cette vis sans fin engrenant sur une roue dentée 12 qui ellemême engrène avec les crans d'entraînement d'une des roues 9a d'entraînement. Les deux autres roues des deux paires de roues d'entraînement sont elles-mêmes reliées entre elles par une roue crantée 13 sur laquelle elles engrènent simultanément. Le moteur rotatif peut fonctionné en régime inverse. Il est commandé par une unité de commande non représentée. Les surfaces des roues 9a qui sont en contact avec les cannes 3 sont des surfaces de bandes annulaires en caoutchouc dur qui permettent à ces roues 9a de rouler sans glisser sur les cannes 3 à extraire. Le bâti 8 se présente sous la forme d'une enveloppe formant réceptacle comportant un corps principal 8a en forme de jupe entourant les moyens d'entraînement 9, un fond 8b et une ouverture 8c opposée audit fond 8b. L'ouverture 8c est bordée par deux secteurs angulaires intérieurs 14 diamétralement opposés destinés à coopérer avec les secteurs angulaires 15. Le fond 8b présente également une ouverture pour le passage des cannes 3. On va maintenant décrire la mise en oeuvre de ce dispositif d'extraction de cannes. Dans un premier temps, un opérateur découpe le pied de soudure 3a entre le fourreau 5 et la canne 3 qui est à extraire. Puis, il place les moyens formant guide 6 sur ce fourreau 5, en refermant les deux demi-coquilles 6a et 6b l'une sur l'autre. Le positionnement de la pièce 6 ainsi constituée par rapport au fourreau 5 est tel que la lèvre 7 des demi-coquilles 6a et 6b est positionnée à l'intérieur de la découpe de soudure réalisée. Cette lèvre 7 est alors au droit de la tranche du fourreau 5. Une fois la pièce 6 ainsi mise en place sur le fourreau 5, l'opérateur présente le bâti 8 et les moyens d'entraînement sous ledit fourreau 5 de façon que les secteurs angulaires 14 soient décalés par rapport aux secteurs 15. Le bâti 8 est levé et passé sur la pièce 6, puis pivotée d'un quart de tour. Les secteurs angulaires 15 sont alors à l'intérieur du bâti 8 et empêchent, par butée sur les secteurs angulaires 14, le désengagement de la pièce 6 par rapport au bâti 8. Les vérins 10 sont ensuite actionnés de façon à refermer les paires de roues d'entraînement 9a sur la canne 3 à extraire. Une fois la surface d'entraînement en caoutchouc dur des roues 9a en contact avec la canne 3, l'opérateur commande l'entraînement de ces roues 9a par la mise en marche du moteur mettant en mouvement la vis sans fin 11. Les roues crantées 12 et 13 intermédiaires permettent une synchronisation des mouvements de différentes roues 9a. La canne 3 est alors entraînée dans le sens indiqué par la flèche sur la figure. La force de traction d'un tel dispositif peut être de l'ordre de 400 kg. Lorsqu'une déformation de la canne 3 se présente au niveau des roues d'entraînement 9a, ces roues 9a se déplacent radialement par rapport à l'axe de la canne 3 pour épouser cette déformation en repoussant les tiges des vérins 10 dans les corps desdits vérins. Si cette déformation est trop importante pour que la canne 3 puisse être extraite hors du fourreau 5, le blocage du mouvement de la canne 3 est détecté par des capteurs classiques de détection de seuils d'efforts. L'information relevée par les capteurs est transmise à l'unité de commande qui arrête le moteur ou commande le fonctionnement en sens inverse de celui-ci pour que la canne 3 soit remise en place dans le pressuriseur. On notera que la surface de contact en caoutchouc dur que présentent les roues 9a permet d'éviter que ces roues 9a n'abîment la gaine de la canne à extraire. La pièce 6 formant guide placée sur le fourreau 5 a pour fonction principale d'éviter que le fourreau 5 ne subisse un effort de traction. La soudure entre ce fourreau 5 et la cuve 4 du pressuriseur est en effet d'une grande fragilité. Lorsqu'un effort, tendant à l'extraction ou à la remise en place d'une canne 3 dans le pressuriseur, est exercé sur un tel fourreau 5, celui-ci est maintenu fixement entre la lèvre 7 et la partie tronconique de la pièce 6, de sorte que les efforts ne sont pas retransmis à la soudure entre la cuve 4 et ce fourreau 5. Les boues et particules actives entraînées avec la canne 3 extraite sont récupérées dans le fond 8c du bâti 8. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour extraire une canne chauffante (3) par rapport à la cuve (4) d'un pressuriseur, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins une paire de roues (9a) d'entraînement, - des moyens moteurs (11, 12, 13) pour entraîner au moins une de ces roues (9a) en rotation, - des moyens (10) pour refermer en étau cette paire de roues (9a) sur la canne (3) à extraire, ces derniers moyens repoussant lesdites roues (9a) sur la canne (3) à extraire tout en autorisant le déplacement radial de ces roues (9a) par rapport à l'axe d'extraction, de façon que ces roues (9a) épousent les déformations de la canne. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour l'extraction d'une canne chauffante (3) par rapport à une cuve (4) du pressuriseur portant des fourreaux (5) dans lesquels les cannes (3) sont passées, ces fourreaux (5) s'étendent à l'extérieur de la cuve (4), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (6) formant guide, destinée à coiffer le fourreau (5) de la canne (3) à extraire pour maintenir mécaniquement ledit fourreau (5) par rapport au fond de la cuve (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, pour l'extraction d'une canne chauffante (3) par rapport à une cuve (4) dont les fourreaux (5) comportent au moins une portion (5c) tronconique s'évasant vers l'extérieur de la cuve (4), caractérisé en ce que la pièce formant guide (6) comporte au moins une portion tronconique complémentaire et des moyens (7) pour venir en butée sur l'extrémité, la plus éloignée, du fond de la cuve, du fourreau (5) de la canne (3) à extraire, ce fourreau (5) étant ainsi maintenu mécaniquement entre la portion tronconique et les moyens de butée (7) de la pièce formant guide (6). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la pièce formant guide est constituée par deux demi-coquilles (6a, 6b) destinées à se refermer l'une sur l'autre. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de contact des roues d'entraînement (9a) est une surface en caoutchouc dur. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les roues d'entraînement (9a) sont portées par un bâti (8) formant réceptacle. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur permettant la détection du dépassement d'un seuil d'efforts entre une roue d'entraînement (9a) et une canne à extraire (3), et des moyens pour commander l'arrêt et/ou le fonctionnement en régime inverse des moyens moteurs (11, 12, 13) lors de la détection d'un tel dépassement de seuil. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens pour refermer en étau une paire de roues d'entraînement (9a) sur une canne à extraire (3) comprennent des vérins (10) dont les tiges portent lesdites roues (9a). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux paires de roues d'entraînement (9a) superposées. 10. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes pour l'extraction de cannes chauffantes (3) d'un pressuriseur de circuit primaire de centrale nucléaire.