Brevet FR3164266A1 — publié le 20260109

L'invention se rapporte notamment à un ensemble (E) de retenue de corps migrants pour un robinet à soupape en cours de maintenance, caractérisé par le fait qu’il comprend : - un premier élément tubulaire (4) dont une première extrémité supérieure est ouverte, tandis que sa seconde extrémité inférieure est obturée par une paroi (41) et constitue un fond de retenue ; - un deuxième élément tubulaire (5) ouvert à ses deux extrémités opposées. Figure pour l’abrégé : figure 5 Ensemble de retenue de corps migrants pour un robinet à soupape en cours de maintenance et procédé pour sa mise en place DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L’invention appartient au domaine de la prévention du « risque FME » pour les activités de maintenance de robinetterie. L’objet de l’invention peut être utilisé dans tous les domaines de l’industrie où de la maintenance de robinetterie se fait avec un système de dépression, mais également sans système de dépression du circuit auquel appartient le robinet en question. Le domaine de la prévention du risque FME (pour « Foreign Material Exclusion » / en français « Exclusion des corps étrangers ») est très actif dans le secteur de l’innovation. Chaque année de nouveaux produits sont proposés sur le marché mondial. Et de nombreuses publications de brevets sur le thème du FME sont disponibles, indice d’un milieu très concurrentiel sur le domaine de l’innovation. L’invention concerne plus particulièrement un ensemble de retenue de corps migrants pour un robinet à soupape en cours de maintenance et un procédé pour la mise en place d’un tel ensemble de retenue dans ce robinet. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans le secteur de la maintenance des centrales nucléaires, il est courant de trouver à chaque arrêt pour maintenance, des morceaux de joints en graphite et de la limaille, au pied des assemblages combustibles. Cela oblige à nettoyer systématiquement les pieds d’assemblages concernés, car un assemblage combustible avec un corps étranger, appelé aussi « corps migrant », n’est pas rechargeable en cuve et n’est pas évacuable vers sa filière de retraitement quand il est en fin de vie. Cette activité de nettoyage des assemblages combustibles a un coût qui est dosimétrique et financier, et elle est consommatrice de temps. De plus, tous les corps migrants de type joints en graphite ou limaille ne se retrouvent pas tous en pied d’assemblage. En effet, ils peuvent se loger dans différentes zones du circuit et par exemple venir perturber des étanchéités de robinetterie, ou encore s’activer sous l’effet de l’irradiation et générer des points chauds dans les circuits du bâtiment qui abrite le réacteur. Après analyse des activités pouvant générer ce type de corps migrant, les activités de maintenance suivantes ont pu être identifiées : - Grattage du joint d’étanchéité des robinets du circuit primaire du réacteur ; - Rodage et usinage des portées de joint des robinets de ce circuit primaire. Ces activités se réalisent avec un système de mise en dépression du circuit pour éviter la dispersion de la contamination en dehors du robinet dont on réalise la maintenance. Il existe donc un besoin de disposer d’un dispositif permettant d’éviter la chute de morceaux de graphite ou de limaille dans le circuit, tout en autorisant une mise en dépression du circuit et, ainsi, de protéger les intervenants contre une contamination. L’idéal serait de disposer aussi d’un dispositif adaptable à un robinet sans système de mise en dépression du circuit. Il existe dans l’art antérieur des bouchons qui peuvent être mis en place à l’intérieur de robinets. Ils sont placés de part et d’autre du robinet à inspecter et empêchent les corps migrants générés par l’activité de maintenance, d’être évacués dans le circuit. Néanmoins, ils ne permettent pas au système de dépression de protéger les intervenants du risque de contamination. En effet, les bouchons actuels obturent complètement le circuit et ne laissent pas passer l’aspiration liée à la mise en dépression du circuit. Or, cette aspiration est nécessaire pour que la contamination contenue dans le circuit reste dans celui-ci au lieu de venir dans le local de travail, en contaminant ainsi les intervenants. De plus, leur mise en place et leur retrait nécessite de rentrer le bras dans le robinet, ce qui peut entrainer également un risque de contamination pour les intervenants. Enfin, ils ne permettent pas, conjointement avec le retrait de l’obturateur, une récupération directe des corps migrants générés. Les corps migrants doivent être récupérés par un système d’aspiration annexe dont l’acheminement et l’encombrement sur le chantier ne simplifient pas la réalisation de l’activité par les intervenants. En effet, les zones de chantier sont souvent exigües, doivent déjà contenir l’outillage et les pièces de rechange nécessaires au chantier et elles sont en général partagées avec d’autres intervenants. Il n’y a pas toujours la place de positionner un aspirateur. De plus, pour atteindre ces zones de chantier, il y a bien souvent des caillebottis, des escaliers, des passages étroits, qui ne facilitent pas l’acheminement de l’aspirateur à la zone de travail. Enfin, l’utilisation de l’aspirateur nécessite une prise électrique qui n’est pas toujours à proximité ou qui est déjà utilisée par d’autres personnes. Cela peut complexifier l’installation et / ou retarder l’utilisation de l’aspirateur. Toutes ces contraintes liées à ce matériel font que, généralement, les intervenants ne le prennent pas avec eux sur les chantiers. Cela signifie que lorsqu’ils génèrent des morceaux de graphite ou de limaille lors de la maintenance, ils récupèrent éventuellement les plus gros morceaux mais pas l’intégralité de ce qui peut être récupéré. Les documents d’art antérieur listés ci-après se rapportent principalement à des systèmes de bouchage tels que ceux évoqués ci-dessus ou à des systèmes de filtration mis en place à l’intérieur des robinets en phase de fonctionnement, pour éviter que les corps migrants qui se trouveraient dans le circuit viennent entraver l’opérabilité du robinet : US2023375031, US2022128183, US2020232591, KR102063589, US2018363826, US2015316194,US2015060451, WO2014152318, JP2012177692, CN116899298, CN220227973 (U), CN218677475 (U), JP2022158492, CN217784837 (U), CN216951868 (U), CN114381284, JP2015118134. La présente invention a pour but d’apporter une solution simple et pratique à au moins une partie de ces problèmes, en proposant un dispositif qui permet de retenir des corps étrangers dans un robinet en cours de maintenance, donc en phase d’arrêt, et en se prêtant si nécessaire à une mise en dépression de l’environnement de ce robinet. PRESENTATION DE L’INVENTION Selon l’invention, on propose un ensemble de retenue de corps migrants pour un robinet à soupape en cours de maintenance, caractérisé par le fait qu’il comprend : - un premier élément tubulaire dont une première extrémité supérieure est ouverte, tandis que sa seconde extrémité inférieure est obturée par une paroi et constitue un fond de retenue ; - un deuxième élément tubulaire ouvert à ses deux extrémités opposées. Ainsi, l’’invention consiste en quelque sorte en un système d’obturation qui vient se positionner à l’intérieur de robinets. Elle a été conçue en particulier pour des robinets situés en zone contrôlée, même si elle peut être utilisée dans d’autres domaines industriels. Cette innovation permet de se prémunir du risque de chute de corps migrants sur les phases de retrait / grattage de joint, rodage/usinage des portées ou encore nettoyage des portées de robinets. Elle permet également une récupération des corps migrants directement en évitant l’utilisation de matériel d’aspiration par exemple. L’invention répond aux besoins suivants : - Prévention de la chute de corps migrants dans les circuits ; - Prévention de la contamination et / ou de l’encrassement des circuits. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de ce dispositif, prises seules ou selon une combinaison quelconque techniquement compatible d’au moins deux d’entre elles : - la paroi tubulaire desdits éléments est pleine, c'est-à-dire non ajourée. Grâce à cette caractéristique, l’ensemble selon l’invention est particulièrement adapté à un robinet dont l’environnement n’est pas sous dépression. - la paroi tubulaire desdits éléments est au moins partiellement ajourée. Grâce à cette caractéristique, l’ensemble selon l’invention est particulièrement adapté à un robinet dont l’environnement est sous dépression. - chacun desdits éléments présente une section droite circulaire et est monodiamètre. Grâce à cette caractéristique, les éléments s’adaptent au mieux à la configuration du corps de robinet. - lesdits éléments présentent des diamètres différents. Grâce à cette caractéristique, les éléments s'adaptent aux différentes tailles de corps de robinets à soupape qui existent. - la paroi dudit premier élément qui constitue un fond de retenue comporte un organe saillant dirigé vers l’intérieur de cet élément, et qui constitue un organe de préhension. Grâce à cette caractéristique, le retrait du premier élément est facilité. La présente invention se rapporte également à un procédé de mise en place d’un ensemble selon l’une des caractéristiques précédentes dans un robinet à soupape en cours de maintenance, le corps de ce robinet étant dépourvu de son chapeau équipé d’une tige de manœuvre, ce corps comportant une première chambre inférieure, cylindrique et borgne, dirigée selon un axe longitudinal, qui communique avec la branche amont d’un canal de circulation de fluide, cette première chambre étant disposée dans la continuité et dans l’alignement d’une deuxième chambre supérieure cylindrique tout en communiquant avec elle, cette deuxième chambre de diamètre supérieur à celui de la première chambre, qui communique avec la branche aval dudit canal de circulation de fluide, étant configurée pour recevoir ladite tige de manœuvre, la zone de transition entre lesdites première et deuxième chambres présentant une surface d’appui annulaire qui se prolonge par une surface tronconique constituant un siège pour la dite soupape, caractérisé par le fait qu’il comporte les étapes suivantes : - mise en place dudit premier élément dans ladite première chambre jusqu’à ce que ladite paroi formant fond de retenue soit en butée contre le fond de cette première chambre ; - mise en place dudit deuxième élément de manière à ce qu’il vienne en appui contre ladite surface d’appui annulaire. Grâce à ces caractéristiques, la mise en place de l’ensemble selon l’invention est particulièrement aisée. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, au moins un mode de réalisation possible. Sur ces dessins : La FIG. 1 est une vue partielle, selon un plan de coupe vertical, d’un robinet à soupape de type connu, auquel la présente invention peut s’appliquer ; La FIG. 2 est une vue analogue à la FIG. 1 , le chapeau du robinet ayant été enlevé et l’ensemble selon l’invention mis en place dans le corps du robinet ; La FIG. 3 est une vue en perspective d’une forme de réalisation possible d’un premier élément de l’ensemble selon l’invention ; La FIG. 4 est une vue en perspective d’une forme de réalisation possible d’un deuxième élément de l’ensemble selon l’invention ; La FIG. 5 est une vue de dessus d’un robinet débarrassé de son chapeau et dans lequel on a introduit les éléments représentés aux deux figures précédentes. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Avant de décrire l’ensemble E conforme à la présente invention, on se reportera à la FIG. 1 sur laquelle est représenté partiellement un robinet à soupape 1 généralement utilisé dans de nombreuses industries. Ce robinet comporte un corps 10 surmonté d’un chapeau 2, lequel présente une ouverture traversante 20 d’orientation verticale. A travers cette ouverture 20 est engagée une tige de manœuvre 21 représentée partiellement sur la FIG. 1 , dont l’extrémité inférieure est pourvue d’une soupape 22 (également appelée clapet ou obturateur). Le chapeau 2 délimite avec le corps 10 deux chambres inférieure et supérieure, respectivement référencées 11 et 12. La chambre inférieure 11, d’axe longitudinal et vertical, est cylindrique et borgne. Elle communique avec la branche amont 30 d’une veine 3 de circulation de fluide, qui se situe sur la gauche de la figure. Cette première chambre 11 est située dans la continuité et l’alignement, à la verticale d’une deuxième chambre supérieure 12, formant un lamage. Cette chambre est également cylindrique et présente un diamètre supérieur à celui de la première chambre. Elle communique avec la branche aval 31 de la veine 3 de circulation de fluide, qui se situe sur la droite de la figure. La zone de transition entre ces deux chambres 11 et 12 est matérialisée par une surface d’appui annulaire 120 généralement perpendiculaire à l’axe des chambres, qui ceinture une surface tronconique 121 et qui constitue le siège contre lequel la soupape est configurée pour venir s’appuyer, afin d’obturer la veine 3 de circulation de fluide. On a référencé 23 et 24 les zones annulaires du corps 10 dans lesquels sont présents, dans un état de fonctionnement du robinet 1, des joints d’étanchéité, respectivement du chapeau 2 vis-à-vis du corps et de la soupape 22 vis-à-vis de la surface tronconique 121. Ce sont ces zones 23 et 24 sur lesquelles on souhaite intervenir, en vue d’un grattage du joint ou du rodage et de l’usinage des portées de joint. Pour ce faire, on opère après démontage du chapeau 2, comme illustré à la FIG. 2 . Le premier et le deuxième élément de l’ensemble E selon l’invention sont visibles aux figures 3 et 4. Le premier élément 4 représenté à la FIG. 3 est un élément tubulaire dont une première extrémité 40 (ici l’extrémité supérieure) est ouverte, tandis que sa seconde extrémité inférieure est constituée d’une paroi 41 et constitue ainsi un fond de retenue. La forme de ce premier élément s’apparente donc à celle d’un gobelet. Dans le mode de réalisation présenté ici, sa paroi tubulaire comprend une partie inférieure pleine 42 et une partie supérieure ajourée 43, les ajours étant référencés 430. Comme visible à la FIG. 5 , la paroi 41 dudit premier élément 4 qui constitue un fond de retenue comporte un organe saillant 410 dirigé vers l’intérieur de cet élément, et qui constitue un organe de préhension. Sa fonction sera précisée plus loin dans la description. Ce premier élément 4 présente une section droite circulaire et un diamètre uniforme sur toute son étendue. Son diamètre extérieur est choisi, au jeu près, de manière à ce qu’il puisse être engagé dans la chambre 11 en prenant appui contre le fond de celle-ci. Sa hauteur est choisie de manière à ce que sa paroi tubulaire vienne obturer la branche 30 du canal 3, tout en laissant accessible la surface tronconique 121 précitée. Le deuxième élément 5 de la FIG. 4 est également un élément tubulaire, mais ses extrémités opposées 51 et 52 sont ouvertes. Sa paroi tubulaire 50 présente des ajours 500 sur toute sa surface. Ce deuxième élément 5 présente également une section droite circulaire et un diamètre uniforme sur toute son étendue. Son diamètre extérieur est choisi, au jeu près, de manière à ce qu’il puisse être engagé dans la chambre 12 en prenant appui sur le fond la surface annulaire 120 précitée. Sa hauteur est choisie de manière à ce que sa paroi tubulaire vienne obturer la branche 31 du canal 3, tout en laissant accessible la zone 24 dont il a été fait état plus haut. Ainsi que cela a été évoqué plus haut, les systèmes d’obturation actuels ne permettent ni la récupération direct des corps migrants générés par les activités de maintenance de robinetterie, ni la sécurisation du risque de contamination des intervenants. L’ensemble selon l’invention permet de répondre à cette problématique. Ainsi, dès lors que l’on se propose de réaliser la maintenance d’un robinet tel que celui des figures 1 et 2 en intervenant sur les zones 23 et 24 potentiellement génératrices de corps migrants, on peut procéder de la manière suivante. Alors que le robinet 1 a été débarrassé de son chapeau 2 et se trouve donc dans la situation de la FIG. 2 , on met en place le premier élément 4 dans la chambre 11 puis le deuxième élément dans la chambre 12. On procède ensuite aux interventions nécessaires (grattage, retrait du graphite et usinage) dans les zones 23 et 24. Ce travail est nullement contrarié par les éléments 4 et 5, du fait de leur hauteur qui rend libre l’accès à ces zones. A cette occasion, les débris de graphite et les copeaux qui ont été générés tombent par gravité dans l’élément 4 où ils sont stockés. On procède alors au retrait de l’élément 5, puis de l’élément 4 (le retrait de ce dernier est facilité par la présence de l’organe saillant 410 qui forme un organe de préhension. L’ensemble selon l’invention permet donc l’obturation des ouvertures internes du robinet tout en permettant l’accès à l’intervenant aux zones critiques. Ainsi, l’intervenant n’a pas de gêne dans son travail. L’ensemble E permet également de récupérer les chiffons et les toiles émeri qui sont utilisés pour nettoyer les portées et qui peuvent parfois échapper de la main de l’intervenant. En effet, de tels accessoire sont rarement sécurisés par un système d’accroche car cela représente une gêne pour les intervenants. Dans ce qui précède, on a supposé que l’environnement du robinet a été mis préalablement sous dépression. Mais du fait que les éléments 4 et 5 comportent une paroi tubulaire au moins partiellement ajourée, la circulation de l’air au sein du corps du robinet n’est pas contrariée. Mais les ajours doivent être suffisamment petits pour à la fois piéger les petits corps migrants et laisser passer la dépression du circuit. A titre indicatif, la plus grande dimension de ces ajours peut être inférieure à 2 millimètres, préférentiellement égale à 1.5 millimètres. Dans une situation dans laquelle le robinet n’est pas soumis à une dépression, on peut faire usage d’éléments 4 et 5 dont la paroi tubulaire est pleine, c'est-à-dire dépourvue d’ajours. Moyennant quelques adaptations de formes et/ou de dimensions, l’ensemble E convient à tout type de robinets à soupape. La présente invention peut être mise en œuvre pour toute maintenance de robinetterie quel que soit le milieu industriel. Elle permet, par un déploiement simple par les intervenants, de récupérer systématiquement les corps migrants générés par la maintenance des robinets. Les utilisateurs n’ont pas de contraintes pour la déployer : pas besoin d’outils, de temps en plus pour l’installer, de manutention lourde ou complexe. Elle permet de récupérer les corps migrants sans difficulté et sans matériel supplémentaire (exemple : aspirateur), en extrayant l’ensemble E du robinet. Pour l’exploitant du matériel, on supprime la présence de corps migrants issus de la maintenance robinetterie et donc les impacts liés aux corps migrants (sûreté, radioprotection, technique (inétanchéité liée à la présence de corps migrants, encrassement des circuits…), coûts, disponibilité…). Ensemble (E) de retenue de corps migrants pour un robinet (1) à soupape en cours de maintenance, caractérisé par le fait qu’il comprend : - un premier élément tubulaire (4) dont une première extrémité supérieure (40) est ouverte, tandis que sa seconde extrémité inférieure est obturée par une paroi (41) et constitue un fond de retenue ; - un deuxième élément tubulaire (5) ouvert à ses deux extrémités opposées (51,52). Ensemble (E) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi tubulaire desdits éléments (4,5) est pleine, c'est-à-dire non ajourée. Ensemble (E) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi tubulaire desdits éléments est au moins partiellement ajourée (43,50). Ensemble (E) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chacun desdits éléments (4,5) présente une section droite circulaire et est monodiamètre. Ensemble (E) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits éléments (4,5) présentent des diamètres différents. Ensemble (E) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la paroi (41) dudit premier élément (4) qui constitue un fond de retenue comporte un organe saillant (410) dirigé vers l’intérieur de cet élément, et qui constitue un organe de préhension. Procédé de mise en place d’un ensemble (E) selon l’une des revendications 1 à 6 dans un robinet à soupape (1) en cours de maintenance, le corps (10) de ce robinet étant dépourvu de son chapeau (2) équipé d’une tige de manœuvre (21), ce corps (10 comportant une première chambre inférieure (11), cylindrique et borgne, dirigée selon un axe longitudinal, qui communique avec la branche amont (30) d’un canal (3) de circulation de fluide, cette première chambre (11) étant disposée dans la continuité et dans l’alignement d’une deuxième chambre supérieure cylindrique (12) tout en communiquant avec elle, cette deuxième chambre (12), de diamètre supérieur à celui de la première chambre (11), qui communique avec la branche aval (31) dudit canal (3) de circulation de fluide, étant configurée pour recevoir ladite tige de manœuvre (21), la zone de transition entre lesdites première et deuxième chambres (11,12) présentant une surface d’appui annulaire (120) qui se prolonge par une surface tronconique (121) constituant un siège pour la dite soupape, caractérisé par le fait qu’il comporte les étapes suivantes : - mise en place dudit premier élément (4) dans ladite première chambre (11) jusqu’à ce que ladite paroi (41) formant fond de retenue soit en butée contre le fond de cette première chambre (11) ; - mise en place dudit deuxième élément (5) de manière à ce qu’il vienne en appui contre ladite surface d’appui annulaire (121).