APPARATUS FOR INSPECTING THE INTERIOR OF A NUCLEAR-REACTOR VESSEL

Abstract: 1. An intervention module for the interior of the tank of a nuclear reactor, for use after the removal of the tank cover and of at least a part of the internal equipment, the module comprising : - a support base (1) provided with holding means (8) for hoisting means and including a fixed part (2) provided with bearing and centering elements (3, 4) on the upper part (6) of the tank, and a rotatable part (11) rotatable about the vertical axis of the tank with means (12, 13) for driving in rotation, - a fluidtight cabin (20) having walls and portholes of materials protective against radiation and connected to the rotatable part (11) of the support frame (1), characterised in that the rotatable part (11) includes a diametral beam (10) provided with runways (16) on which the cabin (20) bears with means (22, 23, 26) for shifting the cabin (20) on the beam (10) radially of the tank, and in that the cabin (20) comprises, on the outer wall of a side provided with a port-hole, a tool holder arm (30) which is mounted in a cantilever manner on a plate (35) which is rotatable about an axis perpendicular to the side of the cabin, the rotatable plate (35) being itself carried by a carriage (37, 38) which is movable in two perpendicular directions in a plane parallel to the side of the cabin, with means (40, 45) controlled from the inside of the cabin for moving the carriage (37, 38) and orienting the arm (30) on the latter.

Description: "Module d'intervention à l'intérieur d'une cuve de réacteur nucléaire" La présente invention concerne un module d'intervention à ltinté- rieur d'une cuve de réacteur nucléaire, et plus particulièrement à l'inté- rieur d'une cuve de réacteur à eau pressurisée lorsque celle-ci a été au moins partiellement vidée de ses composants internes. Lors des arrêts d'un réacteur, pour rechargement ou pour visite de contrôle systématique de la cuve, il peut être reconnu nécessaire de de voir intervenir à l'intérieur meme de la cuve, par exemple pour un examen précis du revetemeitdes parois ou des tubulures de raccordement du circuit primaire, ou encore pour procéder à des retouches de polissage, de soudure, ou de rechargement local. Lorsque le réacteur a déjà fonctionné, la cuve est évidemment fortement radioactive, ce qui interdit l'accès normal à l'intérieur de celleci. Jusqu'à présent de tels examens ne pouvaient etre réalisés que par caméras de télévision télécomaandées, et les interventions auraient exigé l'utilisation d'outillages également téléconmandésS avec contrôle du travail par ces mêmes caméras. Le positionnement précis de tels outillages dans la cuve, à partir d'une plateforme au-dessus du niveau supérieur de la piscine pose de tels problèmes techniques qu'on a pratiquement du renoncer à de tels appareils. En outre ces outillages, plus ou moins automatisés, devraient être programmés à l'avance, ce qui par exemple pour des opérations de polissage avec reprise minimale de métal, est difficilement réalisable lorsque l'on travaille sur des revêtements qui ne peuvent pas présenter une géométrie précise et constante. On pourrait encore envisager de faire descendre un opérateur dans la cuve, mais la lourdeur de l'équipement de protection qui lui serait nécessaire rendrait impossible tout travail de précision. La présente invention permet la réalisation d'un module polyvalent autorisant, à ltintérieur d'une cuve devenue rtio-active, les principales opérations de vérification et d'entretien sous la dépendance et le contrôle direct d'un opérateur, et sans gêne pour celui-ci. L'invention s'applique à un module d'intervention à l'intérieur de la cuve d'un réacteur nucléaire, destiné à être utilisé lorsque le couvercle de la cuve est enlevé ainsi qu'une partie au moins des équipements internes. Selon ltinvention, le module est constitué par : - un bâti support, muni de prises pour des moyens de levage, et d'organes d'appui et de centrage sur la bride de fixation du couvercle sur la cuve. - un plateau-support, suspendu en rotation sous le bâti dans l'axe de la cuve lorsque le bâti est en position sur celle-ci, avec des moyens pour faire varier la position angulaire du plateau par rapport au bâti, - une cabine étanche, à parois et hublots en matériaux protégeant contre les rayonnements, reposant par des galets sur des chemins de roulement solidaires du plateau, arec des moyens pour déplacer la cabine sur le plateau radialement par rapport à la cuve, Selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, le bâti support est étoilé, permettant le passage d'une cheminée amovible pour l'accès du personnel à la cabine, à parois en matériau protégeant contre .es rayonnements, avec une bride de raccordement sur la paroi supérieure de la cabine. Egalement selon une forme préférentielle de réalisation de l'invention, sur la paroi extérieure d'une face munie d'un hublot, la cabine comporte un bras porte-outil, monté en porte-à-faux sur un plateau tournant autour d'un axe horizontal perpendiculaire à la face de la cabine, le plateau tournant étant lui-même porté par un chariot déplaçable selon deux directions perpendiculaires dans un plan vertical parallèle à la face de la cabine, avec des moyens commandés depuis l'intérieur de la cabine pour dé- placer le chariot et orienter le bras sur celui-ci. L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexe s. La figure 1 est une vue générale, partiellement en élévation et partiellement en coupe, de l'ensemble du module en position de travail à l'intérieur de la cuve d'un réacteur. La figure 2 est une vue de dessus du même ensemble. La figure 3 est une vue en perspective du module, isolé du bati support, mais équipé de la cheminée d'accès du personnel. Les figures 4 et 5 montrent deux phases caractéristiques de la mise en place du module dans la cuve. Sur la figure 4 le module est en cours dlin. troduction dans la cuve ; la figure 5 montre la manoeuvre de déplacement du bras porte-outil. En se référant tout d'abord aux figures i et 2, on verra que l'en¯ semble du module est porté par un bâti support étoilé 1 constitué par un fflt central cylindrique 2, et trois branches 3 portant chacune à son extrémité une douille de mise en place 4. Les douilles 4 sont engagées sur des guides de centrage 5 montés sur la bride 6 de fixation du couvercle de la cuve. Une nervure diamétrale 7, munie d'un orifice d'élinguage 8, est solidaire du fut central 2 du bâti. Une poutre diamètrale 10 est suspendue au bâti 1 par l'intermedi- aire d'une couronne à billes 11, centrée sur l'axe de la cuve lorsque le bâti 1 est en position sur la bride 6 de la cuve. Un groupe moto-réducteur frein 12, fixé sur des nervures internes du fût 2, porte en bout d'arbre un pignon 13 qui engrène avec une couronne dentée coqqguée solidaire de la poutre 10. La mise en action du moteur 12 entraine donc la rotation de la poutre 10 par rapport au bâti 1, et par conséquent par rapport à la cuve. Un -vérln d'indexage 14 est utilisé pour immobiliser la poutre 10 en rotation en des positions précises prédéterminées. La poutre 10 comporte deux ailes latérales 16 qui servent chacune de chemin de roulement pour quatre galets 17 réunis deux à deux par des palonniers 18 articulés en 19 sur des pièces solidaires d'une cabine 20. La cabine 20, qui constitue le module d'intervention proprement dit, est ainsi suspendue à la poutre 10, sur laquelle elle peut être déplacée longitudinalement, c'est à dire radialement par rapport à la cuve. Pour faire rouler la cabine sur les rails 16, la poutre est munie d'un groupe moto-réducteur 22 qui entraîne en rotation une vis 23 portée par deux paliers 24 solidaires du plancher de la poutre 10. Ce plancher comporte une lumière longitudinale 25 qui permet le déplacement d'une chandelle 26 solidaire du toit de la cabine, et portant un écrou fixe engagé sur la vis 23. La mise en action du moteur 22 entraîne donc la rotation de la vis 23 dans un sens ou dans l'autre, et par là le déplacement longitudinal de la chandelle 26 et de la cabine 20 qui roule sur les rails 16 par ses galets 17. La cabine 20, de dimensions intérieures permettant l'évolution aisée d'au moins un opérateur, a toutes ses parois en matériau assurant une bonne protection contre les rayonnements, et par exemple un sandwich composé de deux tales en acier inoxydable enserrant un remplissage de plomb. La vision extérieur est assurée par un hublot 28 de grandes dimensions sur la face avant qui constituera la face principale de travail, et par des hublots arrière ou latéraux 29 de plus faible surface. Les hublots sont en verre au plomb de forte épaisseur, assurant le même degré de protection que les parois opaques. On se réfèrera maintenant de préférence à la figure 3 qui montre plus en détail l'ensemble du bras porte-outil 30 et des moyens de réglage de sa position sur la face avant de la cabine. Le bras porte-outil repré- senté ici, comme sur l'ensemble des figures, est spécialement destiné au travail dans l'une des tubulures de raccordement du circuit primaire et comporte pour celà à son extrémité libre un tampon de centrage 31. L'outil proprement dit n'est représenté ici que symboliquement en 32, car il peut s'agir selon les besoins, par exemple d'un équipement de meulage, de soudage, ou encore de contrôle par ultra-sons. Le bras 30, dont les organes d'entraînement des outils sont ici protégés par un soufflet, est articulé en 33 sur une partie 34 en forme de chape formée sur un plateau tournant 35. Le plateau 35 est ajouré en son centre, et peut pivoter par une couronne à billes sur un plateau fixe 36 également ajouré en son centre. Pour simplifier le dessin on n'a pas représenté ici les moteurs permettant de faire pivoter le bras 30 autour de l'axe 33, ni le moteur de mise en rotation du plateau 35 sur le plateau 36, car ces moteurs peuvent être de tout type usuel du commerce. Le plateau 36 est solidaire d'un cadre 37-38 dont les deux éléments tubulaires d'extrémité 37 et 38 enserrent respectivement un tube llse et une vis 39. Le groupe moto-réducteur 40 entraîne un écrou engagé sur la vis 39, de telle sorte que la mise en action du moteur 40 permet le déplacement vertical de tout le cadre 37-38, et par conséquent du bras 30. Les guides verticaux du cadre 37-38 sont portés par des supports 42, qui de la même façon enserrent deux guides horizontaux 43 et 44, respectivement un tube lisse et une vis. Le groupe moto-réducteur 45, par l'intermédiaire d'un écrou engagé sur la vis 44, permet le déplacement transversal de l#en semble. On voit qu'on peut ainsi amener le bras 30 en toute position, inclinaison et orientation sur une grande partie de la face avant de travail de la cabine 20. Le hublot 28 qui occupe presque la totalité de cette face permet une grande visibilité depuis l'intérieur de la cabine, y compris dans la zone voisine de l'axe du bras grâce aux ouvertures dans les plateaux 35 et 36. On verra aussi sur cette figure 3 la cheminée 47 pour l'accès du personnel, représentée ici après raccordement 8 la bride 48 sur le plafond de la cabine. Une cabine d'accès supérieur 49, au niveau supérieur de la piscine, permet d'utiliser la cheminée 47 comme un sas, la cabine d'intervention 20 étant normalement en légère surpression au moyen d'un équipement autonome interne pour éviter toute entrée de poussières radio-actives. La cheminée d'accès 47 passe entre les branches 3 du bâti support 1 et est mise en place après réglage de la position angulaire de la poutre 10 et de la cabine 20 par rapport au bâti l. Egalement pour éviter la dispersion dans la cuve des poussières ou particules détachées par le travail de l'outil 32, toute la zone de travail est confinée par un soufflet 51, qui n'a été représenté que partiellement sur la figure 3, mais qui entoure totalement la face avant de la cabine 20. L'étanchéité sur la paroi interne de la cuve est assurée par un cadre avant au profil de la cuve, équipé d'un joint et plaqué sur la cuve par un système à vérins et bielles, non représenté sur les dessins simplifiés car il ne présente aucune difficulté particulière de réalisation. On peut également chercher à collecter et capter les poussières radio-actives ainsi confinées. Il est pour cela prévu, sous le plancher de la cabine 20, un groupe d'aspiration 55 susceptible de travailler en cir le cuit fermé sur l'enceinte confinée par/soufflet. Les poussières sont ainsi aspirées au moyen du flexible 56 raccordé à une poche inférieure du soufflet, puis isolées dans un cyclone et par des filtres pour aboutir dans un bidon de récupération. L'ensemble des appareils de séparation et de récupération est inclus dans une enceinte protégée 58, qui peut être séparée de la cabine 20 en fin d'intervention, pour être directement envoyée vers le retraitement ou la décontamination. On se réfèrera enfin à l'ensemble des figures 4 et 5 pour comprendre les phases de mise en place du module dans la cuve. La cuve ayant été dégagée de son couvercle edde ses équipements internes, on met en place les guides de centrage 5 sur la bride 6 de fixation du couvercle. La position des guides de centrage est choisie de façon à ce que les branches 3 du bâti 1 ne gênent pas la mise en place de la cheminée 47 pour la position de travail retenue. Par ailleurs l'ensemble du module a été équipé des outils spécifiques à l'opération à entreprendre. La cabine 20 est amenée au centre de la poutre 10, et le bras 30 est en position repliée le long de la face avant de la cabine. L'ensemble est ainsi équilibré et présente un encombrement radial minimum ; il peut être pris par le pont polaire du b timent réacteur au moyen d'une élingue 60 passée dans ltorifice 8. L'ensemble est alors descendu dans l'axe de la cuve (figure 4), la dernière phase de la descente étant parfaitement guidée par engagement des douilles 4 sur les guides 5, jusqu'à venir en appui sur la bride 6 de fixation du couvercle. Pour venir engager le bras porte-outil 30 dans l'une ou l'autre des tubulures 9 du circuit primaire, la poutre 10 est d'abord réglée en position angulaire de façon à présenter la face avant de la cabine dans l'axe de la tubulure. La cheminée d'accès peut alors être mise en place, le reste des opérations steffectuant ensuite en commande directe par l'opérateur depuis l'intérieur de la cabine 20. La cabine est éloignée du débouché de la tubulure en roulant sur les rails 16 (figure 5), de fa çon à permettre le libre débattement du bras 30 pendant son redressement et son règlage de position verticale transversale et angulaire. Il suffit ensuite d'avancer la cabine vers la tuyauterie pour engager l'extrémité du bras et l'outil à l'intérieur de la tuyauterie comme on le voit sur la figure 1. Bien sûr, un module d'intervention conforme à l'invention peut être utilisé pour faire des inspections ou interventions en un autre niveau de la cuve que celui des tubulures, par exemple en fond de cuve. Il suffit, dans ce cas, de changer seulement la conce?tion de la cabine étanche, en conservant identique le dispositif décrit précédemment permettant à la cabine de se déplacer en rotation et radialement. Une cabine étanche permettant une intervention en fond de cuve comporte de préférence des hublots en verre ou plomb de forte épaisseur disposés à sa partie inférieure, par exemple sur son plancher, et est adaptée à recevoir, à sa partie inférieure, des appareils d'intervention 31, 32, reliés à la cabine d'une façon semblable à ce qui a été décrit dans le premier exemple de réalisation. Afin que l'intervention dans la partie inférieure de la cuve se fasse dans de bonnes conditions, il est préférable que le plancher de la cabine étanche se trouve à une faible distance par rapport au fond de la cuve; pour que cette condition soit remplie, on peut, par exemple, concevoir une cabine étanche dont la hauteur est seumernmtylnférieure à la hauteur de la cuve, ou une cabine plus petite descendue verticalement vers le fond de la cuve. Bien entendu l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais elle couvre égale ment les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des variantes de réalisation ou par l'utilisation de moyens équivalents. Ainsi on pourrait également utiliser un tel module sans bras porte-outil, dans le cas où l'on ne rechercherait que de simples inspections visuellesdirectes des parois de la cuve des tubulures et du fond de la cuve.

Claims: REVENDICATIONS 1.- Module d'intervention à l'intérieur de la cuve d'un réacteur nucléaire, destiné à être utilisé' lorsque le couvercle de la cuve est enlevé, ainsi qu'une partie áu moins des équipements internes, comprenant un bâti support muni de' prises pour dés moyens de levage, et muni d'organe d'appui et de centrage sur la partie supérieure de la cuve, et une cabine éta#nche à parois et hublots en matériau protégeant contre les rayonnements, caractérisé par le fait que la cabine étanche (20) est reliée au bâti sup ort (1 , 2 , 3), par l'intermédiaire d'organes permettant à la cabine de se mouvoir par rapport au bâti (1, 2; 3), à la fois en rotation autour de l'axe de la cuve lorsque le bâti est en position sur celle-ci, et radialement tar rapport à la cuve. 2.- Nodule dtintervention selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits organes de liaison entre la cabine (20) et le bâti (1, 2, 3) sont constitués d'un plateau support (10) suspendu en rotation sous le bâti (1, 2, "3) avec des mdyens (12, 13) pour faire varier la position angulaire du plateau (10) par rapport au bâti, le plateau (10) comprenant aussi des chemins de roulement-(16) sur lesquels repose la cabine (20) par l'intermédiaire de galets (17) et des moyens (22, 23, 26) pour déplacer la cabine (20) sur le plateau (10) radialement par rapport à la cuve. 3.- Module d'intervention selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le bâti support (1) est étoilé, permettant le passage d'une cheminée amovible (47) pour l'accès du personnel à la cabine (20) à parois en matériau protégeant contre les ràyonnanents, avec une bride de raccordement (48) sur la paroi supérieure de la cabine (20). 4.- Module d'intervention selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur la paroi extérieure d'une face munie d'un hublot, la cabine (20) comporte un bras porte-outil (30), monté en porte-à-faux sur un plateau (35) tournant autour d'un axe perpendiculaire à la face de la cabine, le plateau tournant (35) étant lui-même porté par un chariot (37, 38) dé lavable selon deux directions perpendiculaires dans un plan parallèle à la face de la cabine, avec. des moyens (40, 45) commandés depuis l'intérieur de la cabine pour déplacer le chariot (37, 38) et orienter le bras (30) sur celui-ci. 5.- Module d'intervention selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le bras (30) est articulé sur le plateau tournant (35) et comporte des moyens commandés depuis l'intérieur de la cabine pour règler son inclinaison entre une position entièrement repliée parallèlement à la face de la cabine et une position entièrement déployée perpendiculairement à la face de la cabine. 6.- Module d'intervention selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le bras porte-outil (30) et son dispositif de déplacement sont montés sur une face verticale latérale de la cabine. 7.- Module d'intervention selon L'une des revendications 4 ou 5, caractérisé par le fait que le bras porte-outil (30) et son dispositif de dérlacement sont montés sur la face constituant le fond de la cabine. 8.- Module d'intervention selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la cabine est disposée dans la cuve de façon que son fond soit disposé à une faible distance du fond de la cuve, de façon que les outils puissent intervenir sur ce fond de cuve dans de bonnes conditions. 9.- Module d'intervention selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un équipement interne autonome de pressurisation de l'intérieur de la cabine. 10.- Module d'intervention selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la face de la cabine (20) munie du bras porte-outil comporte en outre un soufflet télescopique étanche (51), fixé à la facede la cabine, avec des moyens pour venir appliquer de façon étanche l'extrémité libre du soufflet contre la paroi interne de la cuve, en entourant la zone d'action du bras porte-outil (30). 11.- Module d'intervention selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'il est muni d'un groupe (55, 58) d'aspiration et de récupération des aussières et copeaux résultant du travail de l'outil. 12.- Module d'intervention selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les organes de récupération des poussières et copeaux sont comiris dans une enceinte (58) en matériau protégeant contre les rayonnements, et montée de façon amovible sur une paroi extérieure de la cabine (20).

Inventors: COUSSAU, JEAN
Applicants: FRAMATOME
Application year: 1981
Main classification: G21C17
IPC codes: G21C19, G21C17