Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~3~ 3~ 1 3
~ a pr~ente invention concerne un dispo~iti~ de~tiné
à as~urer un d~montage et un remontage rapides de couvercle~
de réservoirs sous pres~ion et plus particulièrement des cou-
vercles de cuves dè r~acteurs nucléaires.
Ie problème que ~'est attach~e ~ r~soudre la demande-
re~se e~t le démontage ou le remontage rapides des cou~ercles
de cuves de r~acteur~ à eau l~gère 80U8 pre~ion (environ 150 ~ :
bar~). A cette fin, il faut dis~ocier (ou as~ocier) rapidement
la bride du couvercle de (~) celle de la cuve, qui ~ont reli~es
10 par une boulonnerie de grande dimen~ion. Celle-ci se compose
généralement de goujons implantés dan~ la bride de cuve sur
lesquels sont visé~ des écrou~ qui appliquent le couvercle con- . .:
tre la cuve et écrasent un joint intercalaire. Dans u~ réac- . .
teur ~ eau ~ou~ pre~sion de 900 Mw par exemple, ce~ goujons ~
~ont au nombre de 58 et atteignent un diamètre d'environ 150 . ~.
mm et une hauteur d'environ 1 matre. .
~e couple de serrage très élev~ ~ exercer ne permet
pa~ le blocage de l'~crou de la manière cla~sique; on doit .. :.
don¢ utiliser une techn.ique différente, empl~y~e depuis long-
temp~ pour ~errer par esemple les demi-corps de turbines~ qui ..
con~iste ~ tirer ~ur le gou~on à l'aide d'un vérin hydrauli- ..
que par e2emple, prenant appui sur la bride du couvercle, et ~;
acco~ter l'écrou contre le couvercle; après rel~chement du
ouJon, l'~orou malntient la traotion exero~e provlooirement
par le ~érin.
De plua, dan~ un r~acteur ~ eau ~ou~ pre~aion tout
au moin~ l'utilisation d'un ~olnt d'étanchéit~ méta~lique et
dono tr~ dur~ implique de monter~ ou de d~monter~ pratique-
, j ~, . .
~ ment en même temp~ la totalit~ des ~crou~ ei l'on ~eut éviter
~, .
~ : aO~ dé~ormation~ de bride~ qui ~eraient induite~ par l'e~fort
:~ 30
de r~aotion du ~oint.
3~ ~ 3
~ a n~ce~sit~ de pouvoir démo~ter ou remonter rapide-
ment le couvercle des cuve~ de r~acteurs nucl~ires est due au
~ait qu'il convient de limiter au maximum le temps d'arrêt de
la centrale. Une centrale (ou une tranche) de gOO Mw co~te en-
viron 1 franc/w installé. On peut e~ti~er à environ 1 million
de francs/jour le coût de la centrale à l'arrêt. Cet arrêt sur~
venant nécessairement une foi~ p~r an, on réali~e l'intérêt de ;
passer un jour au lieu de 3 ~our~ pour démonter ou remonter le
couvercle de la cuve. -
Si les effort~ à réaliser peuvent etre élevés pour ex-
panser les goujon~, par exemple de l'ordre de 500 tonnes/goujon
dans un réacteur à eau ~ou~ pression de 900 Mw, les courses
sont réduites, de l'ordre de quelques millimètres~
Ics dispositifs actuellement utili~é~ pour le démonta-
ge ou le remontage de~ couvercles de~ cuves de réacteurs nucl~-
aire~ sont es~entiellement basés sur'l'emploi de v~rins hydrau-
lique~ à haute pre~ion.
Cette technique ne donne p8~ satisfaction en ce sens
que des inconvénients majeur~ existent:
_ les gou~ons ~tant par n~cesait~ trè~ rappro¢h~ les
un~ de~ autres~ cecl re~treint l'en¢ombrement pe~mis au droit
d'un gou~on et conduit ~ des vérins et à des gou~on~ de forme
toUrment~e~ En partioulier les goujon~ doivent ~tre u~
cp~oialement en vue de l'utili9ation a9 ce type d~ m~canl~m~ ~t
~; leur r~mplaoement e~t ~ pr~voir sl oette technique e~t envl~-
g~e ~ po~t~riori ~ur une ¢entrale e~istant0.
des ~uite~ d'hulle ~ont ~ oraindre en provenanc0
de~ ~rln~ ou du oirouit hydraulique~ le~quelles peuvent pol-
luer le~ appareil9~ l~eau de la cuve et 1'environnement. Ce~
fuite~ ~ont d'autant plu~ ~ craindre que le ~canisme n'e~t
utili~ que sporadiquement.
;. .....
; - 2 -
.' .' '~
39~3
- certains composants, en particulier les joints en
elastomère de~ vérins ne supporteraient pas les doses impor-
tantes de rayonnement en provenance du coeur, ni la temperature
régnant au niveau du couvercle lorsquele réacteur est en
fonctionnement, de sorte quele mecanisme doit être monte et
démonte lors de chaque rechargement du reacteur, ~ -
- l'enlevement (parfois exigé) d'une pirtie des
goujons avant de lever le couvercle, devient très délicat etant
donne l'emprise des verins au-dessus des goujons.
L'invention se propose d'apporter une autre solution
à ces problèmes.
Cette invention est partie du principe bien connu
suivant lequel les dilatations thermiques déterminent des efforts
importants sur de faibles courses, et en conséquence, elle se
caractérise en ce que l'on dispose une ou plusieurs pièces mé-
talliques autour de chaque goujon, de telle sorte qu'en chauffant
ces pièces à l'aide de résistances électriques, par exemple, la
montée en température provoque, lors du démontage, l'expansion
du goujon et le décollement de l'écrou, qu'il est alors aisé de
dévisser.
Plus précisément, le dispositif destiné à assurer le
démontage et le remontage rapides d'un couvercle sur un réservoir
sous pression selon l'invention est caract~ris~ en ce qu'il
comprend: au moine un gou~on dont une de~s extr~mites eet ~ixable
dans le réservoir, dont le corps est dimensionné de façon à
pouvoir passer en travers d'une ouverture aménagée dans le
couvercle et dont l'autre extrémité, libre, s'étend a l'extérieur
de l'ouverture lorsque le goujon passe en travers de ladite
ouverture; un écrou de fixation vissé sur l'extrémité libre du
goujon, destiné à presser llun contre l'autre le couvercle et
':
-- 3 --
,. .
B . . . .. ~
~C)439~3
le réservoir; un écrou de tête vissé sur l'extrémité libre du
goujon à quelque distance de llécrou de fixation a lloppose de
l'ouverture; et une ou plusieurs pieces dilatables disposees
entre ledit ecrou de tête et le couvercle, lesquelles pièces
sont destinees à être dilatées par chauffage dans une direction
parallale à celle de l'axe du goujon, de fa~on à provoquer
l'expansion du goujon hors de l'ouverture et le décollement de
l'ecrou de fixation, et ainsi permettre le serrage ou le deser-
sage de ce dernier.
D'autres caracteristiques et avantages de cette
invention ressortiront de la description ci-après qui faite en
ref~rence au dessin annexe en illustre un exemple de realisation
non limitatif.
Sur le dessin:
- la figure 1 est une vue partielle en coupe vertica-
le d'une cuve et de son couvercle pourvu du dispositif de ,'
l'invention, et '', ''
- la figure 2 est une coupe selon a-a de la figure 1. '~ '~
On a represente en 1 la bride de la cuve, en 3 la bride
du couvercle, en 2 le joint d'étanchéité interposé entre les bri-
des 1 et 3. Le couvercle est maintenu en place à l'aide de
goujons tels que 4 à l'extrémité desquels sont viss~s des écrous
de blocage 6 appuyant sur des rotules 5 et de~ ~crous de ~ate 9.
Selon cette invention on dispo9e de part et d'autre de
chaque goujon 4, deux barreaux 7 en acier inoxydable à haute '
résistance mécanique et dilatation ~levée par exemple en acier ,'
A 453 Grade 660 traité (norme'ASTM). Ces barreaux 7 sont inter- ; ,
poses entre la bride du couvercle 3 et une entretoise 8 prévue sous
l'écrou de tête 9. Ces barreaux ont une hauteur d'environ 300 mm ',',
et ils pèsent chacun 20 Kg environ. Leur section est en forme de
haricot (Fig. 2~. Ils sont pourvus d'un certain nombre de trous,
~ - 4 - '"
''.'' :.
' ' ~ ;',.',..
13
tels que 10, destinés a recevoir des éléments chauffants par
exemple des résistances électriques, en vue d~un chauffage direct.
Afin de minimiser davantage encore les fuites thermi-
ques, ce qui pénaliserait la consommation électrique ou le temps
nécessaire a la montée requise en température, les barreaux
sont revêtus a l'extérieur d'une protection thermique (métalli-
sation alumine par exemple). On notera que la faible déperdition
de chaleur vers le goujon n'est absolument pas nuisible, la
dilatation de celui-ci étant bénéfique. Il ne faut pas penser
pour autant qu'il suffirait de chauffer directement le goujon
pour atteindre le résultat visé: non seulement, il serait mal- -
venu de porter en température cette piece traitée
1~ 4 ~ ~ 3
et ~hautement~ réceptionnée, mais on voit mal comment créer
le gradiant de température nécessaire entre la partie du
goujon située dans la bride du couvercle et cette bride étant
donné les "ponts -thermiques" constitués par l'implantation
du goujon dans la bride de cuve et l'écrou maintenant la bride
du ¢ouvercle : il y aurait des agencement~ si compliqués et
encombrants que la ~écurité et la rusticité de pièces, requi-
~e~ par la nature même du serrage à réali~er seraient fortcompromi~es.
Dans l'e~emple de réalisation décrit ici, en tenant
compte de la compression élastique ~OU8 l~effort, c'est ver~
350~ - 400C que le~ barreaux ~oulèvent ~uffisa~ment l'écrou
supérieur 9 ~iss~ en-t~te du gou~on (à seule fin de pouvoir
l~accroch~r). ~ette température atteinte psr exemple en une
demi-heure est bien en deça des températures de fluage usuelles
qul concernent 10.000 heures de fonctionnement minimal que l'on
n~atteindra ~amai~ dans ce cas d'emploi.
Tous les inconvénients indiqués plus haut inhérents
aux systèmes ~Ydrauliques dlsparaissent dan~ la solution sim-
ple, adoptée par l'inrentlon.
~e~ dispositifs totalement inerte~ peuvent être insta-
ll~a ~ demeure sur 1e couvercle et ne néce~sitent aucun entre-
tien, On peut démonter tout ou partie de~ gouJons san~ enlever
le oouverole et ~ans a~oir rien d~autre ~ d~monber,
Iee r~ei~tanoe~ otriques peu~ent ~tre ~u nombre de
3 ou 4~ de orte que la dé~aillanoe de l~une d~entre elle~
~empêohe pa~ d~atteindre la température requise sinon a~eo un
peu de retard.
~a proteotion prévue e~r les surface~ e2t~rieure~ des
; 30 barreaux as~ure un double r81e :
~ - llmiter les fuites calorifiques
,' ':.' ~'.
..
- 5 ~
'~ ,,
~ 3
; - isoler électriquement les barreaux des masses en~
vironnantes de sorte ~u'une mise ~ la maase accidentelle d'un
de~ el~ment chauffants ne puisse constituer un danger pour le :~
personnel. 1 ;
~ a dureté de cette protection est telle qu'elle per-
met évidemment de transmettre les efforts en tet6 et pied des
barreaux. I
Il demeure bien entendu ~ue cette invention n'est pas
limitée à l'exemple de réalisation décrit et représent~, mais ¦
qu~elle en englobe toutes les variantes~ ¦
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