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L invention concerne un dispositif de
stabilisation des tubes du faisceau d'un generateur de
vapeur comportant des barres antivibratoires interca-
lées entre des parties courbes des tubes du générateur
de vapeur.
Les genérateurs de vapeur, en particulier
les genérateurs de vapeurs des reacteurs nucléaires à
eau sous pression comportent des tubes cintrés en U
présentant deux branches droites serties à leurs ex-
trémités dans une plaque tubulaire. Les parties cour-
bes des tubes du faisceau qui sont juxtaposees a sa
partie superieure présentent des rayons de courbure
differents les uns des autres et sont placées de ma-
niere adjacente pour constituer une structure de forme
sensiblement hemispherique appelée chignon,
Pendant le fonctionnement du générateur de
vapeur, de 1 eau sous pression à haute température
circule dans les tubes du faisceau et de 1 eau ali-
mentaire est amenée au contact de la surface exté-
rieure de ces tubes le long desquels elle se déplacedans la direction verticale en s'échauffant puis en se
vaporisant, pour ressortir sous forme de vapeur à la
partie supérieure du générateur.
La circulation de fluide au contact des tu-
bes peut provoquer des vibrations qui sont suscepti-
bles d'entrainer des détériorations de ces tubes s ils
ne sont pas maintenus de manière efficace.
La partie droite des tubes est engagee dans
des entretoises situees à des distances regulieres les
unes des autres suivant la hauteur du faisceau. Ces
parties droites sont donc maintenues de manière effi-
cace par des élements rigides. Les parties courbes des
tubes du faisceau constituant le chignon doivent éga-
lement etre maintenues et l'on utilise generalement
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pour cela des barres entretoises qui sont intercalees
entre les tubes adjacents du faisceau et disposées
suivant des directions sensiblement radiales du chi-
gnon. Ces barres entretoises sont genéralement reliées
deux à deux de manière articulée à l'une de leurs ex-
trémités disposee vers l'intérieur du chignon et pla-
cées de manière angulaire pour constituer des structu-
res en forme de V.
Les extrémités des barres antivibratoires
opposées à leurs extrémités articulées entre elles
sont genéralement saillantes par rapport aux tubes
constituant la couche externe du chignon.
On a propose divers moyens de fixation de
ces extrémites des barres antivibratoires sur des élé-
ments de fixation placés sur la surface supérieure du
chignon.
On a par exemple propose de souder les ex-
tremites des barres antivibratoires sur des elements
courbes disposés suivant des plans meridiens du chi-
gnon.
On a également propose de fixer les extrémi-
tes des barres antivibratoires, par exemple par sou-
dure sur des anneaux sensiblement paralleles reposant
sur la surface supérieure du chignon.-
Dans tous les cas, la fixation des barres
antivibratoires necessite des operations complexes
mettant le plus souvent en oeuvre des soudures qui
doivent être effectuées au voisinage des tubes du
faisceau.
On connait également des dispositifs de
stabilisation anti-envol des parties courbes des tubes
du faisceau qui sont constitues par des etriers enga-
gés sur la derniere rangée de tubes et dont les extré-
mités saillantes par rapport à la surface du chignon
peuvent etre fixées par soudure sur des elements de
20117 ~
maintien des barres antivibratoires sltués par exemple
dans des plans méridiens.
On connait également des structures de main-
tien des tubes d'un genérateur de vapeur dans la zone
du chignon constituées par des arceaux en forme de
portions d anneau entourant la surface externe du chi-
gnon et disposés suivant des plans meridiens du chi-
gnon passant tous par un même diametre parallele aux
rangees de tubes. Les arceaux comportent des découpes
leur permettant de s adapter parfaitement à la forme
superieure du chignon et sont reliés entre eux de ma-
nière rigide par des cerces de direction perpendicu-
laire par rapport aux arceaux qui sont vissees sur ces
arceaux.
L'ensemble des arceaux et des cerces consti-
tue une structure qui repose l.ibrement sur le chignon.
Cette structure est maintenue sur le chignon, sous
l effet de son propre poids.
Dans certaines réalisations, on a prévu de
percer des trous dans les arceaux pour y engager les
barres antivibratoires qui peuvent être maintenues par
des liaisons vissées.
Cette disposition n'est pas satisfaisante
dans la mesure où l'engagement des barres antivibra-
toires dans les arceaux est une operation délicate àréaliser.
Le but de 1 invention est donc de proposer
un dispositif de stabilisation des tubes du faisceau
d un genérateur de vapeur comportant des barres anti-
vibratoires intercalées entre des parties courbes destubes du générateur de vapeur cintrés en U, ces tubes
présentant deux branches droites serties a leurs ex-
trémités dans une plaque tubulaire, les parties cour-
bes des tubes du faisceau ayant des rayons de courbure
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differents les uns des autres et etant places de ma-
nière adjacente pour constituer une structure de forme
sensiblement hemisphérique appelée chignon et séparés
par des barres antivibratoires disposées dans des di-
rections sensiblement radiales chacune entre les par-
ties courbes de tubes du faisceau en position adja-
cente et des arceaux en forme de portions d anneau en-
tourant la surface du chignon, disposes suivant des
plans passant tous par un même diametre du chignon et
relies par des cerces perpendiculaires aux arceaux, ce
dispositif de stabilisation permettant de fixer rapi-
dement et facilement les barres antivibratoires sur la
structure formee par les arceaux et les cerces.
Dans ce but, chacun des arceaux comporte une
pluralite de potences de fixation solidaires des ar-
ceaux de direction perpendiculaire par rapport aux ar-
ceaux et par rapport aux barres antivibratoires qui
sont fixées chacune par une extrémité externe à une
potence ou une cerce par des moyens mécaniques de vis-
sage.
Afin de bien faire comprendre l'invention,on va maintenant decrire, à titre d'exemple non limi-
tatif, en se referant aux figures jointes en annexe,
un mode de realisation d un dispositif de stabilisa-
tion suivant 1 invention des tubes du faisceau d un
genérateur de vapeur d un réacteur nucleaire a eausous pression.
La figure 1 est une vue en elévation écor-
chee et coupe partielle d'un generateur de vapeur d'un
réacteur nucleaire à eau sous pression comportant un
dispositif de stabilisation des tubes du faisceau sui-
vant l'invention.
La figure 2 est une vue de face à plus gran-
de échelle de la partie superieure du faisceau.
2~1~77~
La figure 3 est une vue partielle en pers-
pective du dispositif de stabilisation suivant l'in-
vention.
La figure 4 est une demi-vue de dessus des
arceaux et des cerces sur lesquels sont fixees les
barres antivibratoires.
La figure 5 est une vue en coupe par un plan
de symetrie de la partie supérieure du faisceau du gé-
nérateur de vapeur montrant les dispositifs de fixa-
tion des barres antivibratoires sur un arceau.
La figure 6 est une vue de détail d'un dis-
positif de fixation d'une barre antivibratoire sur une
potence, suivant un premier mode de realisation.
La figure 7 est une vue de detail des moyens
de fixation de deux barres antivibratoires sur une
potence suivant un second mode de réalisation.
La figure 8 est une vue de face d'un étrier
de maintien anti-envol des tubes superieurs du chignon
d un générateur de vapeur. suivant l'invention.
Z Sur la figure 1, on voit un générateur de
vapeur d un réacteur nucléaire à eau sous pression dé-
signe de manière genérale par le repère 1 et compor-
tant une enveloppe externe 2 reliée a sa partie infé-
rieure à une plaque tubulaire 3 de forte épaisseur.
L enveloppe 2 renferme le faisceau de tubes
du générateur de vapeur constitué par des tubes 5 cin-
trés en U et comportant, à leur partie supérieure, des
cintres semi-circulaires de rayon de courbure décrois-
sant de l'extérieur vers l'intérieur et constituant le
chignon du génerateur de vapeur.
Les parties droites 5a des tubes du faisceausont serties a leurs extrémités dans la plaque tubu-
laire 3, de maniere à deboucher dans une boite à eau 7
en deux parties séparées par une cloison 8.
201177V
L'eau sous pression du réacteur nucleaire
pénètre dans une des parties de la boite à eau 7 par
une tubulure d entrée 6a, circule dans les tubes du
faisceau puis ressort par une tubulure de sortie 6b.
Le faisceau de tubes 5 est entoure par une
enveloppe de faisceau-9 permettant de canaliser 1 eau
d alimentation pénetrant dans l'enveloppe du généra-
teur de vapeur par une tubulure d'arrivée 11. L'eau
d alimentation du gênérateur de vapeur circule d'abord
de haut en bas dans l'espace annulaire situe autour de
1 enveloppe de faisceau 9 puis de bas en haut en
contact des tubes 5 du faisceau de manière à s'echauf-
fer puis a se vaporiser et à ressortir sous forme de
vapeur par la tubulure superieure 12 du generateur de
vapeur.
La partie superieure du faisceau de tubes 5
est constituée par la juxtaposition de cintres de for-
me semi-circulaire dont les rayons sont décroissants
de l'extérieur vers l'interieur du faisceau.
De plus, les différentes couches successives
de tubes du faisceau paralleles a la couche centrale
representee sur la figure 1 comportent des cintres de
diamètre décroissant, si bien que la partie supérieure
du faisceau constitue un ensemble de forme sensible-
ment hémisphérique appelé chignon.
La partie rectiligne 5a du tube 5 est main-
tenue par des plaques entretoises 10 qui empêchent la
mise en vibrations des tubes lorsque le genérateur de
vapeur est en service, sous l effet de la circulation
des fluides d'echange.
Les parties cintrées des tubes situés à
l'extrémité superieure du faisceau sont maintenues par
des barres antivibratoires 15 constituees sous la
forme de compas articulés a leur extrémite intérieure
20117~
15a et introduites entre les rangées de tubes 5 suc-
cessives au niveau des cintres.
De plus, le dispositif de maintien de la
partie supérieure du faisceau comporte des arceaux 16
sur lesquels sont fixées des potences 17 perpendicu-
laires aux arceaux. Les arceaux sont disposés sensi-
blement suivant des plans diametraux du chignon pas-
sant tous par un meme diamètre correspondant à la di-
rection transversale du faisceau parallèle à la rue
d eau disposee entre les petits cintres à la partie
interne de ce faisceau.
Comme il est visible sur les figures 2 et 3,
les arceaux 16 présentent des découpes et des déflec-
tions leur permettant de s adapter à la forme exté-
rieure du chignon.
Les arceaux 16 sont reliés entre eux par descerces 19 boulonnees sur les arceaux et qui assurent
un maintien de l ensemble de la structure des arceaux
qui repose sur l extremité superieure du chignon.
L'ensemble de maintien constitue par les arceaux 16 et
les cerces 18 est maintenu sur le chi.gnon, sous l'ef-
fet de son propre poids. Certaines barres antivibra-
toires 5 sont reliees directement aux cerces 18 par
des liaisons vissees qui seront decrites plus en dé-
tail dans la suite du texte.
Sur la figure 4, on voit les quatre arceaux16 constituant la structure de maintien supérieure du
génerateur de vapeur reliés entre eux par une cerce
18. Les cerces 18 ont une forme d arc-de-cercle et
sont disposees dans des plans verticaux parallèles aux
nappes de tubes.
Sur la figure 5, on voit un arceau 16 cons-
titué de parties successives 16a, 16b, 16c reliées
entre elles par des liaisons vissées.
201~ 17~
On voit egalement deux cerces d'assemblage
18 de l'ensemble des arceaux sur lesquels sont fixées.
des barres antivibratoires 15 intercalees entre les
rangees de tubes 5 du faisceau.
Les autres barres antivibratoires interca-
lees entre les rangees de tubes 5 sont fixees sur les
arceaux par l'intermédiaire de potences 17.
Sur la figure 6, on voit un premier type de
potence 17 permettant la fixation d une barre antivi-
bratoire 15, la potence 17 étant reliee par des liai-
sons vissées 20 à l'extrémité d'un arceau 16.
Sur la potence 17 est fixe un tourillon 21
et la barre antivibratoire 15 porte une chape d extré-
mité 22 qui peut être engagee lateralement sur le tou-
rillon 21. Le serrage et la fixation de la barre anti-
vibratoire sont assurés par un ensemble à vis et cou-
pelle 23 assurant le serrage de deux mors de la chape
22 sur le tourillon 21. La tête de vis est bloquée en
rotation par une coupelle rabattable dans des cavités
de la tête de vis.
Sur la figure 7, on voit un second type de
potence 17' fixee par liaison vissée 20' a l'extrémité
supérieure d'un arceau 16.
La potence 17' permet la fixation de deux
barres antivibratoires 15a et 15b par 1 intermédiaire
de chapes 22a et 22b engagées sur des tourillons cor-
respondants 21a et 21b solidaires de la chape 17 . Les
barres antivibratoires sont engagees latéralement sur
les tourillons 21a, 21b correspondants et serrées en
place par des liaisons à vis 23a et 23b.
Certaines barres antivibratoires 15 sont fi-
xees sur un tourillon solidaire d'une cerce 18.
Dans tous les cas, la mise en place et la
fixation des barres antivibratoires peuvent être assu-
rées de manière très rapide et sans nécessiter de sou-
dure.
201177~
En outre, l ensemble de la structure de
maintien constitué par les arceaux 16, les cerces 18
et les potences de fixation des barres antivibratoires
est solidaire de l'ensemble des barres antivibratoires
S qui constituent une structure d'une.grande stabilité
reposant sur la partie supérieure du chignon du géné-
rateur de vapeur.
Sur la figure 8, on voit un étrier de main-
tien 25 constitué sous la forme d un peigne dont les
espaces successifs 26 intercales entre deux dents suc-
cessives 27 présentent une largeur legèremen, supé-
rieure au diamètre des tubes 5 du generateur de va-
peur.
Le peigne 25 comporte des parties d extremi-
té 28 percees de trous de fixation 29 et chacune des
dents 27 comporte de meme un trou oblong 30 permettant
la fixation du peigne en-dessous de la dernière rangée
de tubes du génerateur de vapeur, comme il sera expli-
que ci-dessous.
En se reportant à la figure 5, on voit que
la rangée superieure 31 des cintres des tubes 5 du
faisceau comporte un nombre de cintres identique au
nombre d espaces 26 situés entre les dents du peinge
25.
Le peigne 25 peut être utilisé pour le main-
tien anti-envol des barres anti-vibratoires en étant
glissé en position horizontale en-dessous de la rangée
31 de maniere que les espaces 26 correspondent aux po-
sitions des cintres superieurs des tubes 5.
30. Le peigne 25 est alors retourne a 90- vers
le haut de maniere que ses parties d extrémité 28 et
ses dents 27 viennent en coincidence avec une face de
l arceau 16 situee immediatement au-dessus de la ran-
gée de cintres 31. L'arceau 16 comporte des trous ve-
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1 o
nant en coincidence avec les trous 29 et des pions
venant en coincidence avec les trous 27 pour la mise
en place et la fixation par vissage du peigne sur
l'arceau 16. Le peigne 25 realise ainsi un maintien
anti-envol des barres antivibratoires.
La mise en place et la fixation du peigne
peuvent etre réalisees de maniere rapide et efficace.
sans necessiter d'operation de soudage.
Il est bien évident que l'invention ne se
limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.
C est ainsi qu on peut imaginer des modes de
fixation des barres antivibratoires sur les potences
solidaires des arceaux ou sur les cerces d un type
different de celui qui a été decrit utilisant des cha-
pes d extremite des barres antivibratoires venant se
serrer sur un tourillon solidaire de la potence ou de
la cerce.
On peut imaginer l'utilisation d un nombre
quelconque de potences permettant la fixation d'une
seule barre antivibratoire ou de plusieurs barres.
La structure constituée par les arceaux et
les cerces peut etre différente de celle qui a éte dé-
crite et comporter un nombre quelconque d arceaux ou
de cerces. On peut utiliser, en particulier, plus de
deux cerces en une ou plusieurs parties.
Les étriers en forme de peigne seront placés
de préférence sur les arceaux situes vers le centre du
chignon du genérateur de vapeur mais il est également
possible de disposer de tels étriers anti-envol sur
tous les arceaux de la structure de maintien.
L'invention s'applique à tous les genéra-
teurs de vapeur comportant une partie superieure cons-
tituant un chlgnon de forme sensiblement hémispherique
sur laquelle est placée une structure de maintien com-
portant des arceaux et des cerces.
