FR2689297A1 - Procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et manchette thermique démontable de remplacement. - Google Patents

Abstract

On introduit un outil d'usinage (10) à l'intérieur de la manchette thermique (5), par le dessous du couvercle de cuve (1), on usine la manchette thermique (5) par enlèvement de matière, de façon à pouvoir extraire au moins une partie (5') de la manchette par une extrémité inférieure de la traversée (3), on introduit une manchette de remplacement de la partie extraite (5') dans l'espace interne de la traversée (3) et on fixe la manchette de remplacement sur la partie inférieure (3c) de la traversée. Les manchettes de remplacement comportent une collerette en saillie radiale venant en appui sur la partie inférieure de la traversée (3).

Description

L'invention concerne un procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et une manchette thermique démontable de remplacement.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent généralement une cuve renfermant le coeur du réacteur qui est plongé dans l'eau sous pression de refroidissement du réacteur.

La cuve du réacteur de forme générale cylindrique comporte un couvercle de forme hémisphérique qui peut être rapporté sur sa partie supérieure.

Le couvercle est percé d'ouvertures au niveau de chacune desquelles est fixée par soudure, en position verticale, une pièce tubulaire de traversée constituant un adaptateur assurant le passage d'un prolongateur d'une grappe de contrôle de la réactivité du coeur ou un passage d'un moyen de mesure à l'intérieur du coeur, tel qu'une colonne de thermocouple.

La pièce tubulaire de traversée comporte une partie inférieure qui est en saillie en-dessous du couvercle de la cuve.

Sur les parties d'extrémité supérieures de chacun des adaptateurs, sont fixés les mécanismes de commande de déplacement des grappes de contrôle de la réactivité du coeur.

A l'intérieur de chacune des traversées du couvercle de cuve, est fixée, dans une position coaxiale par rapport à la pièce tubulaire de traversée et avec un certain jeu radial, une manchette thermique qui comporte un épanouissement venant reposer sur une portée d'appui élargie diamétralement située à la partie supérieure de l'alésage de la pièce tubulaire de traversée et qui est montée libre en rotation et en translation avec une course limitée à l'intérieur de la traversée.

Les prolongateurs des barres de commande de la réactivité du réacteur et les colonnes de thermocouple traversent le couvercle de cuve à l'intérieur des manchettes thermiques qui sont elles-mêmes disposées coaxialement à l'intérieur des adaptateurs des barres de commande ou plus généralement à l'intérieur des pièces tubulaires de traversée du couvercle.

De manière à accroître la fiabilité et la sûreté de fonctionnement des réacteurs nucléaires et pour prolonger la durée de vie de ces réacteurs, les exploitants sont amenés à effectuer des contrôles et des réparations de plus en plus nombreux des différents éléments constituant le réacteur nucléaire.

Par exemple, il peut être nécessaire de contrôler l'état des pièces de traversée du couvercle de la cuve pour s'assurer de l'intégrité de ces pièces après un certain temps de fonctionnement du réacteur, en particulier dans la zone où ces pièces tubulaires sont soudées sur le couvercle de cuve.

Ces contrôles qui doivent permettre de déceler et de réparer les défauts sur la surface interne de la pièce tubulaire de traversée, doivent être effectués par l'intérieur de l'alésage de la pièce tubulaire et nécessitent en conséquence un démontage de la manchette thermique, pour accèder à la surface intérieure de l'alésage de la traversée.

Ces contrôles et réparations doivent être effectués lors d'un arrêt du réacteur nucléaire, le couvercle de la cuve étant démonté.

Cependant, le démontage de la manchette thermique nécessite des opérations complexes, dans la mesure où l'élargissement de la manchette thermique reposant sur une portée d'appui disposée à la partie supérieure de l'adaptateur interdit un démontage de la manchette par traction vers le bas, -sur sa partie inférieure accessible endessous du couvercle.

En outre, l'extraction de la manchette par la partie supérieure de la traversée nécessite de démonter le mécanisme de commande de grappes correspondant qui est fixé sur la partie supérieure de la traversée et qui comporte une soudure circulaire d'étanchéité.

L'intervention nécessite donc le démontage puis le remontage d'un nombre de mécanismes de commande relativement important. Ces interventions sont donc longues et délicates.

De plus, à chaque intervention, on usine une partie des lèvres sur lesquelles sont soudés les mécanismes de commande, de sorte que ces lèvres peuvent devenir insuffisantes pour qu'on puisse réaliser les soudures d'étanchéité.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, la traversée étant constituée par une pièce tubulaire fixée en position verticale sur le couvercle de la cuve dans une ouverture traversante, de manière qu'une partie d'extrémité inférieure de la traversée soit en saillie en-dessous du couvercle de la cuve et la manchette étant disposée en position coaxiale, à l'intérieur de la traversée et comportant un épanouissement venant en appui sur un épaulement dans l'espace interne de la traversée, ce procédé permettant d'effectuer de manière simple et rapide des opérations de contrôle et de réparation de la surface intérieure de la traversée, en particulier, après la pose d'une manchette démontable sur cette traversée.

Dans ce but, on introduit un outil d'usinage à l'intérieur de la manchette thermique par le dessous du couvercle de la cuve, on usine la manchette thermique par enlèvement de matière, de façon à pouvoir extraire au moins une partie de la manchette par une extrémité inférieure de la traversée, on extrait une partie au moins de la manchette de la traversée, on introduit une manchette de remplacement de la partie extraite dans l'espace interne de la traversée et on fixe la manchette de remplacement sur la partie d'extrémité inférieure de la traversée.

L'invention est également relative à une manchette thermique démontable de remplacement.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation du procédé de l'invention et d'une manchette démontable de remplacement.

La figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical d'une traversée centrale du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et de sa manchette thermique, pendant une étape initiale du procédé de remplacement suivant un premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 2 est une vue agrandie d'une partie inférieure d'une traversée périphérique soudée sur le couvercle de cuve.

Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe par un plan vertical d'une traversée d'un couvercle de cuve équipée d'une manchette démontable de remplacement suivant le premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 3 est relative à une traversée située à la partie centrale du couvercle de cuve.

La figure 4 est relative à une traversée située à la périphérie du couvercle de la cuve.

La figure 5 est une vue en coupe par un plan vertical d'une traversée, pendant la mise en oeuvre d'un procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique, suivant un second mode de réalisation de l'invention.

La figure 6 est une vue en coupe par un plan vertical de la traversée représentée sur la figure 5 équipée d'une manchette démontable de remplacement, suivant le second mode de réalisation de l'invention.

La figure 7 est une vue agrandie d'une partie d'une traversée équipée d'une manchette de remplacement telle que représentée sur les figures 5 et 6.

Les figures 8, 9 et 10 sont des demi-vues en coupe partielles de trois variantes de réalisation des moyens de fixation d'une manchette de remplacement dans une pièce de traversée.

La figure 8 montre des moyens de fixation par soudage.

les figures 9 et 10 montrent des moyens de fixation par vissage et par sertissage.

Sur la figure 1, on voit une partie d'un couvercle 1 d'une cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui est traversée par une ouverture 2 à l'intérieur de laquelle est fixée une pièce tubulaire 3 constituant un adaptateur permettant le passage d'un prolongateur assurant le déplacement d'une grappe de contrôle à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire.

L'adaptateur 3 de forme tubulaire comporte une partie courante 3a dont le diamètre correspond au diamètre de l'ouverture 2 et qui est d'abord frettée dans le couvercle et ensuite fixée par un cordon de soudure annulaire 4 sur la face interne inférieure du couvercle 1 et une partie supérieure élargie diamétralement 3b située à l'extérieur et au-dessus du couvercle de cuve 1.

La partie courante 3a est fixée dans l'ouverture traversante 2 du couvercle de cuve, de manière que sa partie inférieure 3c se trouve en saillie par rapport à la surface inférieure interne du couvercle 1.

Une manchette thermique 5 de forme tubulaire est disposée coaxialement à l'intérieur de l'alésage interne de l'adaptateur 3.

La manchette thermique 5 comporte une partie supérieure 5a élargie diamétralement constituant un épanouissement venant reposer sur une surface d'appui 6a de forme tronconique constituant la partie supérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur tubulaire 3.

La manchette 5 comporte de plus sur sa surface externe, deux rangées de trois plots 5b en saillie radiale vers l'extérieur, disposés à 1200 les uns des autres autour de l'axe de la manchette 5 et venant en appui contre la surface intérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur 3, lorsque la manchette 5 est montée à l'intérieur de l'adaptateur.

Par ce montage, la manchette reste libre en rotation et mobile en translation de manière limitée à l'intérieur de l'adaptateur 3.

La manchette 5 présente un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 6, de sorte qu'il subsiste un espace annulaire 8 de largeur constante entre la surface externe de la manchette 5 maintenue dans une disposition parfaitement coaxiale par rapport à l'alésage 6 par les plots 5b et la surface interne de l'alésage 6.

La partie supérieure élargie diamètralement 3b de l'adaptateur 3 comporte sur sa surface externe, un filetage 3e et une lèvre 3d en saillie par rapport à la surface externe de la partie 3b.

Le mécanisme de commande de l'adaptateur 3 permettant le déplacement du prolongateur et de la grappe de commande traversant le couvercle à l'intérieur de l'adaptateur est fixé sur la partie supérieure de l'adaptateur 3 par vissage sur la partie filetée 3e et mis en appui sur la lèvre 3d.

La fixation du mécanisme de commande est complétée par un cordon de soudure d'étanchéité assurant la jonction entre le mécanisme et l'adaptateur, le long de la lèvre 3d.

La manchette thermique 5 est solidaire, à sa partie inférieure, en-dessous du couvercle de cuve et de la partie inférieure de l'adaptateur 3, d'un cône de centrage 5e permettant, lors de la pose du couvercle 1 sur la cuve du réacteur, le centrage des extrémités des tiges de commande de grappes constituant des prolongateurs de ces grappes engagés dans la direction verticale à l'intérieur du coeur du réacteur disposé dans la cuve.

La traversée 3 représentée sur la figure 1 est une traversée située au voisinage de la partie centrale du couvercle de cuve de forme sensiblement hémisphérique.

Sur la figure 2, on a représenté, de manière partielle et à plus grande échelle, une traversée située au voisinage de la périphérie du couvercle de cuve 1 traversé par une ouverture 2' dans laquelle est fixée la pièce tubulaire de traversée 3'.

L'ensemble des traversées d'un couvercle de cuve présente un même axe qui se trouve en position parfaitement verticale lorsque le couvercle repose sur la cuve.

De ce fait, les trous 2' dans lesquels sont fixées les traversées 3', à la périphérie du couvercle de cuve débouchent sur la face inférieure interne du couvercle de cuve sous la forme d'une ouverture allongée suivant un axe, de forme sensiblement elliptique.

De ce fait, le cordon de soudure 4' de la traversée 3' sur le couvercle de cuve 1' présente une forme plus complexe et une épaisseur supérieure, pour les traversées 3' situées au voisinage de la périphérie du couvercle de cuve.

Sur la figure 2, on a également représenté la partie inférieure en saillie 3'c de la pièce tubulaire de traversée 3' qui est filetée extérieurement, ce filetage étant laissé en attente et n'étant généralement pas utilisé dans le cas des cuves de réacteur actuellement en service.

La partie en saillie 3c du tube de traversée 3 représenté sur la figure 1 comporte également une surface externe filetée.

Après un certain temps de fonctionnement du réacteur, il est souhaitable de vérifier l'état des adaptateurs 3 traversant le couvercle de cuve et en particulier de la partie des adaptateurs au niveau de laquelle est réalisée la fixation sur le couvercle de cuve, par l'intermédiaire d'une soudure annulaire telle que 4 ou 4'.

Ce contrôle visant essentiellement la surface interne de l'alésage 6 de l'adaptateur dans la zone de soudure peut être réalisé par un procédé ultrasonore, en utilisant un faisceau d'ultrasons émis par une sonde disposée en vis-à-vis de la surface intérieure de l'alésage de l'adaptateur.

Comme expliqué plus haut, le démontage d'une manchette thermique 5, pour avoir accès à la surface intérieure de l'alésage 6, peut nécessiter des opérations longues et difficiles à réaliser, même après démontage du couvercle de cuve 1.

Selon un premier mode de réalisation du procédé suivant l'invention, on introduit un outillage 10 à 1 'in- térieur de l'espace interne de la manchette thermique 5, par son extrémité inférieure, en-dessous du couvercle de cuve, comme il est représenté sur la figure 1.

Pendant les opérations de démontage et de remplacement d'une partie de la manchette thermique qui seront décrites ci-dessous, le couvercle de la cuve est démonté et placé de manière que les traversées 3 aient leur axe vertical.

L'outillage 10 qui peut être constitué par un outil d'usinage mécanique comportant une fraise îOa est un outil de type connu permettant d'effectuer l'usinage d'une pièce tubulaire par l'intérieur et en particulier le tronçonnage d'une manchette thermique disposée coaxialement à l'intérieur d'une pièce tubulaire telle qu'une traversée du couvercle de cuve 3.

L'outillage 10 permet de réaliser un découpage de la paroi de la manchette thermique 5, sur toute son épaisseur, suivant une zone circulaire, de manière à pouvoir extraire le tronçon inférieur 5' de la manchette, par l'extrémité inférieure de la traversée 3, sous le couvercle de cuve.

La position de la coupe 11 réalisée par l'outil 10 est choisie de manière que l'extraction du tronçon inférieur 5' de la manchette thermique permette d'avoir accès à la surface de la pièce tubulaire de traversée 3, dans la zone à contrôler qui correspond généralement à la zone située au niveau de la soudure 4.

Dans le cas où un ou plusieurs défauts sont décelés sur la paroi de l'espace interne 6 de la traversée 3, on effectue une réparation, par exemple par dépôt électrolytique d'une couche de nickel sur la surface présentant des défauts.

Ces opérations peuvent être effectuées en introduisant un outil de réparation par l'extrémité inférieure de la traversée 3, sous le couvercle de cuve 1, après extraction de la partie inférieure 5' de la manchette thermique.

Le tronçonnage de la manchette thermique 5 peut être réalisé par un moyen différent d'un outil d'usinage mécanique et par exemple en utilisant un outil d'usinage par électro-érosion.

Après qu'on ait effectué le contrôle et la réparation de la surface intérieure de la pièce tubulaire de traversée 3, on réalise le montage d'une manchette de remplacement du tronçon extrait 5' à l'intérieur de la pièce tubulaire de traversée 3.

Une telle manchette de remplacement a été représentée sur la figure 3, dans le cas d'une traversée 3 située au voisinage de la partie centrale du couvercle analogue à la traversée 3 représentée sur la figure 1 et, sur la figure 4, dans le cas d'une traversée 3' située à la périphérie du couvercle de cuve, comme représenté sur la figure 2.

Le tronçonnage de la manchette thermique disposée à l'intérieur des traversées dont on réalise le contrôle et la réparation, afin d'effectuer l'extraction du tronçon inférieur 5' est réalisé à un niveau sensiblement constant par rapport à un plan horizontal de référence.

Comme il est visible sur les figures 3 et 4, du fait de la forme bombée du couvercle de cuve, l'extrémité inférieure 15a (ou 15'a) de la partie de la manchette thermique 15 (ou 15') restant à l'intérieur du tube de traversée 3 (ou 3') à l'issue du tronçonnage et de ltex- traction de la partie inférieure de la manchette se trouve à une distance variable dans la direction verticale de la surface inférieure interne du couvercle de cuve.

De manière générale, comme il est visible sur les figures 3 et 4, la distance entre la surface inférieure interne du couvercle de cuve 1 et le bord inférieur 15a (ou 15'a) du tronçon restant de la manchette thermique est plus grande dans le cas des traversées périphériques telles que 3' que dans le cas des traversées 3 situées au voisinage du centre du couvercle.

Les manchettes de remplacement de la partie inférieure extraite des manchettes thermiques présentent elles-mêmes des formes et des dimensions adaptées à chacune des traversées, comme il est visible sur les figures 3 et 4 sur lesquelles ont été représentées une manchette de remplacement 12 destinée à équiper une traversée voisine de la partie centrale du couvercle de cuve (figure 3) et une manchette de traversée 12' destinée à équiper une traversée 3' disposée au voisinage de la partie périphérique du couvercle de cuve 1 (figure 4).

En outre, les manchettes de remplacement 12 et 12' présentent des dimensions et formes différentes dues au fait que la partie inférieure de la manchette de remplacement constituée par la grande base du cône d'engagement 12e (ou 12'e) se trouve à un niveau constant par rapport à un plan horizontal de référence.

A 1 issue du tronçonnage de la manchette thermique, l'extrémité inférieure 15a (ou 15'a) du tronçon restant dans le tube de traversée est chanfreinée intérieurement.

Il est à noter que le tronçonnage de la manchette thermique est réalisé à un niveau situé en-dessous des plots de centrage 5d de la manchette thermique dans le tube de traversée et au-dessus de la zone de soudure du tube de traversée, c'est-à-dire dans une zone située soit dans l'épaisseur du couvercle de cuve soit au-dessus du couvercle de cuve.

Pour réaliser la pose d'une manchette de remplacement telle que 12 (ou 12') représentée sur la figure 3 ou sur la figure 4, et correspondant à un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, dans un premier temps, on effectue un réusinage de la partie inférieure en saillie 3G (ou 3'c) de la pièce tubulaire de traversée 3 (ou 3') pour réaliser la mise en place d'une pièce 13 (ou 13') de fixation de la manchette de remplacement 12 (ou 12') sur la pièce tubulaire de traversée.

La pièce de fixation 13 (ou 13') présente une forme annulaire et comporte un alésage interne 13a (ou 13'a) dont une partie est destinée à venir s'engager sur la partie d'extrémité 3c (ou 3'c) de la pièce tubulaire, après son réusinage. Cette partie de l'alésage 13a recevant la partie d'extrémité de la pièce tubulaire est limitée par un épaulement 13b (ou 13'b) destiné à venir en appui sur l'extrémité de la pièce tubulaire de traversée 3 (ou 3').

Le réusinage de la partie d'extrémité de la pièce de traversée vise à ajuster cette partie d'extrémité pour permettre son engagement à l'intérieur de l'alésage de la pièce 13 et pour assurer un appui et une mise en butée dans une position parfaitement déterminée de la pièce 13, par l'intermédiaire de son épaulement 13b (ou 13'b) ainsi qu'à permettre la réalisation d'un cordon de soudure d'angle ayant une section suffisante.

La fixation de la pièce 13 (ou 13') sur la partie d'extrémité de la pièce tubulaire de traversée est assurée par un cordon de soudure 14 (ou 14').

La pièce 13 (ou 13') comporte un filetage externe 13c (ou 13'c) dont l'axe est confondu avec l'axe de la traversée, lorsque la pièce 13 (ou 13') est mise en place à l'extrémité de la traversée.

La manchette de remplacement 12 (ou 12') comporte une partie supérieure 12a (ou 12'a) dont le diamètre correspond au diamètre de la partie supérieure de la manchette et est inférieur au diamètre de l'alésage intérieur de la traversée, une partie inférieure 12b (ou 12'b) située à l'extérieur de la pièce de traversée dont le diamètre externe est supérieur au diamètre de l'alésage intérieur de la traversée et une partie médiane 12c (ou 12'c) située entre les parties supérieure et inférieure de la manchette de remplacement, par l'intermédiaire de laquelle la manchette de remplacement est fixée sur l'extrémité de la pièce de traversée. La manchette de remplacement 12 (ou 12') comporte également à son extrémité supérieure un chanfrein interne 12d (ou 12'd) et un ensemble de trois plots de centrage 16 (ou 16') disposés à 1200 les uns des autres autour de l'axe de la manchette 12 confondu avec l'axe de la traversée.

Dans le cas d'une traversée centrale 3, la partie supérieure 12a de la manchette est courte et la partie inférieure 12b est longue. A l'inverse, dans le cas d'une traversée périphérique, la partie supérieure 12'a de la manchette est longue et la partie inférieure 12'b est courte.

La partie médiane 12c (ou 12'c) de la manchette de remplacement 12 comporte une collerette externe 18 (ou 18') de forme annulaire comportant deux faces planes dont l'une, ou face supérieure, est destinée à venir en appui sur la face inférieure de la pièce de fixation 13 (ou 13'), lors de la mise en place de la manchette de remplacement à l'intérieur de la traversée.

L'extrémité supérieure de la manchette de remplacement 12 (ou 12') correspondant à l'extrémité du chanfrein 12d (ou 12'd) se trouve alors à une certaine distance en-dessous de l'extrémité inférieure de la partie chanfreinée 15a (ou 15'a) de la partie restante 15 (ou 15') de la manchette thermique, un jeu axial 17 (ou 17') étant maintenu entre la partie restante de la manchette thermique et la manchette de remplacement.

La manchette de remplacement 12 (ou 12') est maintenue dans une position parfaitement coaxiale à l'intérieur de la pièce tubulaire de traversée 3 (ou 3') par centrage de la collerette 18 (ou 18') par rapport à la pièce 13 (ou 13') et grâce aux plots 16 (ou 16').

Un espace annulaire 19 (ou 19') de largeur sensiblement constante est ménagé entre la surface externe de la manchette de remplacement 12 (ou 12') et la surface de l'alésage intérieur de la traversée 3 (ou 3').

Dans sa partie médiane 12c (ou 12'c), la paroi de la manchette de remplacement 12 (ou 12') est traversée par un ensemble de canaux 20 (ou 20') répartis circonférentiellement autour de la partie médiane 12c (ou 12'c) et inclinés par rapport à la verticale, soit vers l'intérieur (figure 4) soit vers l'extérieur de la manchette (figure 3) ; ces canaux mettent en communication l'espace 19 (ou 19') avec l'espace situé sous le couvercle de cuve.

Après la remise en service du réacteur, après remontage du couvercle sur la cuve, les canaux 20 (ou 20') permettent d'assurer une alimentation en eau de l'espace entre l'adaptateur et la manchette.

On augmente ainsi la section de passage pour l'eau qui remonte lors d'une chute de grappe afin d'éviter un allongement du temps de retombée des grappes dans le cas d'un arrêt d'urgence.

La fixation de la manchette de remplacement 12 (ou 12') sur la partie d'extrémité de traversée 3 ou (3') est assurée par un écrou 21 (ou 21') venant en prise avec la partie externe filetée 13c (ou 13'c) de la pièce de fixation 13 (ou 13') et comportant une face interne d'appui sur la face inférieure de la collerette 18 (ou 18') de la manchette de remplacement.

Après qu'on ait réalisé le serrage de la collerette 18 (ou 18') entre l'écrou 21 (ou 21') et la pièce de fixation 13 (ou 13'), on assure le rabattement de languettes de blocage déformables 21a (ou 21'a) solidaires de la partie d'extrémité de l'écrou 21 (ou 21') à l'intérieur d'embrèvements prévus dans la pièce de fixation 13.

L'écrou 21 est ainsi bloqué en rotation par rapport à la pièce de blocage 13 (ou 13') qui est elle-même fixée sur la partie d'extrémité de la traversée.

De préférence, l'écrou 21 (ou 21') comporte trois languettes de blocage disposées à 1200 qui sont rabattues dans trois embrèvements disposés à 1200 sur la pièce de fixation 13.

Le procédé de l'invention permet donc de réaliser de manière simple des interventions pour contrôle ou réparation sur la surface intérieure d'une pièce de traversée, après extraction d'une partie de la manchette thermique.

Le remplacement de la manchette thermique est ensuite réalisé de manière simple en utilisant le dispositif qui vient d'être décrit. La manchette de remplacement permet de compléter la partie restante 15 (ou 15') maintenue par l'épanouissement terminal de la manchette thermique et d'assurer en coopération avec cette partie restante toutes les fonctions d'une manchette thermique selon l'art antérieur.

La manchette de remplacement 12 (ou 12') présente en outre l'avantage de rester démontable par dévissage de l'écrou 21 (ou 21') qui comporte une partie externe de forme prismatique permettant l'engagement d'un outil.

En exerçant un couple suffisant sur l'écrou 21 ou (21') on assure la déformation ou l'arrachement des languettes 21a (ou 21'a), ce qui permet de réaliser le dévissage de l'écrou.

La manchette de remplacement 12 (ou 12') peut alors être extraite de la pièce de traversée 3 (ou 3') par le dessous du couvercle, de manière que la surface interne de la pièce de traversée soit accessible pour contrôle ou réparation.

Les parties successives 12a, 12b, 12c (ou 12'a, 12'b, 12'c) de la manchette sont constituées par des tronçons tubulaires soudés bout à bout. On peut concevoir des manchettes courtes qui ne comportent pas de tronçon supérieur analogue à la partie 12a (ou 12'a), disposé à l'intérieur de la traversée, dans la zone de soudure de la pièce de traversée. Dans ce cas, l'examen et éventuellement la réparation de la surface intérieure de la pièce de traversée peuvent être réalisés sans démontage de la manchette.

En se référant à la figure 5, on va maintenant décrire un second mode de mise en oeuvre du procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée du couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire.

Sur la figure 5, on a représenté une pièce de traversée tubulaire 23 fixée au voisinage de la partie centrale d'un couvercle 21 de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

Une manchette thermique 25 est disposée en position coaxiale dans l'alésage interne de la pièce de traversée 23. La manchette 25 comporte un épanouissement 25a à son extrémité supérieure venant en appui sur une portée tronconique de l'alésage 26.

La manchette thermique 25 comporte un cône d'engagement 25e fixé à sa partie inférieure.

Comme précédemment, un mécanisme de commande du déplacement d'une grappe de contrôle non représenté est fixé sur la partie supérieure de la pièce de traversée 23.

Selon le second mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention, la manchette thermique 25 est extraite dans sa totalité de la pièce de traversée 23, par le dessous du couvercle 21 en réalisant un usinage par enlèvement de matière de l'épanouissement terminal supérieur 25a de la manchette thermique.

On utilise pour celà un outillage désigné de manière générale par le repère 24 et comportant un mandrin tubulaire 27 dans lequel est montée coulissante dans la direction axiale et mobile en rotation autour de l'axe du mandrin, une tige 28 coaxiale au mandrin 27. La tige 28 porte un grain d'usinage pivotant 28a et une brosse en forme de disque ou de cylindre 28b dans sa partie d'extrémité supérieure.

L'outil 24 comporte également un dispositif de centrage et de fixation 29 solidaire de la partie inférieure du mandrin tubulaire 27. Le dispositif 29 comporte des vis de fixation sur le cône de centrage 25e de la manchette thermique 25.

Lorsque l'outil 24 est mis en place à l'intérieur de la manchette 25, la partie supérieure de la tige coulissante 28 portant le grain d'usinage 28a et la brosse 28b est placée au-dessus de l'épanouissement 25a, de manière que le grain d'usinage 28a placé en position déployée vienne s'appliquer, par l'intermédiaire d'une arête coupante, sur la partie supérieure de l'épanouissement 25a.

La tige 28 de l'outil est alors mise en rotation de manière à assurer l'usinage de l'épanouissement 25a à l'intérieur de la traversée 23, sans effectuer le démontage du mécanisme de commande (non représenté sur la figure 5).

Dans un premier temps, la manchette thermique 25 est maintenue en position basse en appui contre la portée tronconique de l'alésage 26.

Dans un deuxième temps, la manchette 25 est soulevée légèrement, de manière que l'épanouissement 25a se trouve au-dessus de la portée tronconique de l'alésage 26.

On réalise alors l'élimination intégrale de l'épanouissement 25a par enlèvement de matière par le grain 28a.

En soulevant la manchette 25 au-dessus de la portée d'appui de l'alésage 26, on évite d'endommager cette portée troncon partie inférieure de la traversée, à l'intérieur de la manchette thermique.

On évite ainsi d'introduire des particules métalliques dans le mécanisme de commande fixé sur la pièce de traversée 23.

A l'issue de l'usinage par enlèvement de matière de l'épanouissement 25a, la manchette thermique 25 peut être extraite de la pièce de traversée 23 par le dessous du couvercle. L'outillage 24 peut être extrait préalablement de la manchette 25 ou simultanément à celle-ci.

On peut alors effectuer toute opération de contrôle ou de réparation sur la surface intérieure de la pièce de traversée 23.

Après contrôle et réparation de la pièce de traversée 23, on met en place à l'intérieur de celle-ci une manchette de remplacement 30 telle que représentée sur les figures 6 et 7 et qui est destinée à être substituée à la manchette 25 extraite de la pièce de traversée 23.

La manchette de remplacement 30 comporte une partie courante tubulaire 30a dont le diamètre externe est inférieur au diamètre de l'alésage interne de la pièce de traversée 23. Le diamètre externe de la partie courante 30a de la manchette 30 peut être identique au diamètre de la manchette 25 dont on effectue le remplacement.

La manchette de remplacement comporte une collerette externe 30b constituant une partie d'appui pour un écrou de fixation 31 de la manchette de remplacement 30.

L'écrou 31 est vissé sur la partie externe filetée d'extrémité 23c de la traversée 23, cette partie filetée, comme expliqué plus haut étant pré-existante et généralement non utilisée.

L'écrou 31 est traversé par des ouvertures 36 de direction radiale réparties circonférentiellement. Les ouvertures 36 permettent d'alimenter en eau l'espace annulaire entre la manchette 30 et la traversée 23.

Une couronne 32 fixée par des points de soudure 33 sur la surface externe de la pièce de traversée 23, dans sa partie en saillie en-dessous du couvercle 21, comporte des languettes déformables 32a qui peuvent être rabattues sur chacun des pans de l'écrou 31 qui comporte une surface externe prismatique, par exemple à section hexagonale. On réalise ainsi le blocage en rotation de l'écrou 31 par rapport à la pièce de traversée 23, après serrage de cet écrou. La manchette de remplacement 30 qui comporte, à sa partie inférieure, un cône de centrage 30e est retenue axialement par l'écrou 31 qui comprend une portée d'appui dans son alésage interne sur laquelle vient reposer la collerette 30b.

La manchette de remplacement 30 comporte de plus des plots de centrage 30c disposés à 1200 les uns des autres autour de l'axe de la manchette 30.

La partie supérieure 30d de la manchette de remplacement 30 ne comporte pas d'épanouissement et vient se loger à l'intérieur de la partie supérieure de l'alésage 26 de la pièce de traversée 23. La retenue de la manchette de remplacement 30 n'est assurée que par l'écrou 31 coopérant avec la collerette 30b, ce qui permet de réaliser le démontage de la manchette de remplacement par simple dévissage de l'écrou 31, en exerçant un couple suffisant pour déformer les languettes 32a de la couronne 32.

Comme il est visible sur la figure 7, l'écrou 31 est réalisé en deux parties et comporte une première partie externe 31a présentant un taraudage interne 31'a sur une partie de sa longueur et une partie interne 31b ou insert comportant un filetage externe destiné à venir s'engager dans le taraudage 31'a de la partie externe de l'écrou.

L'alésage interne de l'insert 31b réalisé sous forme annulaire comporte une partie taraudée 31'b et des parties en saillie radiale 34 constituant des créneaux assurant une prise de l'insert 31b pour réaliser son vissage à l'intérieur de la partie externe 31a.

Le taraudage 31'b est destiné à assurer le vissage de l'écrou 31 sur le filetage de la partie d'extrémité 23c de la pièce de traversée 23.

L'insert 31b est bloqué en rotation à l'intérieur de la partie 31a de l'écrou par des points de soudure 35.

La pose de l'insert 31b délimite un espace dans lequel est disposée la collerette 30b, qui peut se déplacer du fait d'un jeu axial entre l'insert et la collerette.

La couronne 32 est fixée par des points de soudure 33 sur la surface externe de la partie inférieure en saillie par rapport au couvercle de cuve, de la pièce de traversée 23.

Des canaux 36 permettent d'alimenter en eau l'espace entre l'adaptateur et la manchette.

Comme précédemment, la manchette de remplacement peut être montée de manière simple et rapide à l'intérieur de la pièce de traversée par simple vissage de l'écrou 31 engagé sur la manchette de remplacement 30, en dessous de la collerette 30b.

Le blocage en rotation de l'écrou 31 est assuré par rabattement des languettes 32a sur les six pans de l'écrou 31. En outre, la manchette de remplacement 30 peut être facilement démontée par simple dévissage de l'écrou 31, par exemple pour effectuer des contrôles ou réparations sur la surface intérieure de la traversée 23 après remise en service du réacteur nucléaire dont le couvercle a été équipé de manchettes de remplacement telles que la manchette 30.

Sur la figure 8, on a représenté une variante de réalisation des moyens de fixation d'une manchette de remplacement sur l'extrémité d'une pièce de traversée d'un couvercle de cuve.

La pièce de traversée 40 est usinée à son extrémité inférieure, pour constituer deux chanfreins tronconiques 40a et 40b situés respectivement à l'extérieur et à l'intérieur de la pièce de traversée.

La manchette de remplacement 41 comporte une collerette 42 en saillie radiale usinée sur son bord externe supérieur pour constituer un chanfrein 42a.

Lorsque la manchette de remplacement 41 est mise en place dans la pièce de traversée 40, la collerette 42 vient en appui sur le bord inférieur de la pièce de traversée. Les chanfreins 40a et 42a sont en vis-à-vis pour constituer un chanfrein annulaire de soudage. On réalise la fixation de la manchette sur la traversée par un cordon de soudure 43 déposé dans le chanfrein.

Le soudage est réalisé par un procédé TIG orbital automatisé.

Le démontage de la manchette de remplacement nécessite un usinage du cordon de soudure 43, de sorte que cette opération est plus complexe, plus longue et plus coûteuse que dans le cas d'un assemblage vissé tel que décrit plus haut. En revanche, la tenue en fonctionnement de la manchette soudée peut être garantie dans la mesure où la fixation ne fait appel qu'à des techniques connues et éprouvées.

Bien entendu, il est possible de réaliser la fixation par un procédé de soudage différent du procédé
TIG orbital. Il est possible également de réaliser la fixation de la manchette par brasage à une température voisine de 600"C, en chauffant les pièces à joindre par induction.

Dans ce cas, le démontage de la manchette peut être réalisé en chauffant les pièces par induction à 630"C et en exerçant une traction sur la manchette.

Sur la figure 9, on a représenté une première variante de réalisation d'un assemblage vissé tel que décrit plus haut en se référant aux figures 3 et 4.

On a effectué un usinage de l'extrémité inférieure de la manchette de remplacement 50 de manière à réaliser une gorge circonférentielle 50a et un filetage externe 50b.

Le filetage 50b pourrait être constitué par un filetage existant sur l'extrémité d'un adaptateur.

La manchette de remplacement 51 comporte une collerette 52 en saillie radiale.

Lorsque la manchette de remplacement 51 est mise en place dans la pièce de traversée 50, la collerette 52 vient en appui sur le bord inférieur de la pièce de traversée 50.

La fixation de la manchette 51 est assurée par un écrou 53 vissé sur la partie filetée 50b de la pièce de traversée 50. L'écrou 53 comporte une partie d'appui 53a en saillie radiale vers ltintérieur venant en contact avec la surface inférieure de la collerette 52.

En fin de vissage la collerette 52 est serrée entre la portée d'appui 53a et l'extrémité inférieure de la traversée 50.

L'écrou 53 comporte une partie supérieure 54 d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du corps de l'écrou constituant une lèvre déformable qui peut être rabattue à l'intérieur de la gorge 50a après vissage de l'écrou 53. Le sertissage de la lèvre 54 permet de réaliser un blocage en rotation de l'écrou.

Pour réaliser le démontage de la manchette, on exerce sur l'écrou un couple suffisant pour déformer et dessertir la lèvre 54 ou encore on élimine tout ou partie de la lèvre 54 par usinage avant de desserrer l'écrou 53.

Sur la figure 10, on a représenté une seconde variante d'un assemblage vissé tel que décrit en se référant aux figures 3 et 4.

On a réalisé par usinage de la partie inférieure de la pièce de traversée 60, une gorge 60a.

La manchette de remplacement 61 comporte une collerette 62 en saillie radiale.

Lorsque la manchette de remplacement 61 est mise en place dans la pièce de traversée 60, la collerette 62 vient en appui sur l'extrémité inférieure de la pièce de traversée.

Une rondelle de fixation 63 est engagée sur la manchette 61 et sur l'extrémité inférieure de la pièce de traversée 60.

La rondelle 63 comporte une portée d'appui interne 63a et une partie supérieure 65 de forme tubulaire présentant des fentes longitudinales délimitant des lamelles déformables élastiques 65a ayant un épanouissement terminal 65b comportant un talon destiné à venir en appui à l'intérieur de la gorge 60a.

La rondelle 63 est engagée à force sur l'extrémité de la traversée 60, de manière que les épanouissements 65b assurent la fixation de la rondelle 63 sur la traversée par encliquetage. La collerette 62 en appui sur la portée 63a est intercalée entre la rondelle 63 et la traversée 60.

Un écrou 64 comportant un rebord interne d'appui 64a est vissé sur une partie externe filetée 63b de la rondelle 63. Le rebord 64a vient en appui sur les lamelles pour assurer leur maintien.

L'écrou 64 comporte une partie inférieure 66 d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du corps de l'écrou constituant une lèvre déformable qui est rabattue et sertie dans un embrèvement annulaire 63c de la rondelle 63 après vissage de l'écrou.

Le démontage de la manchette peut être réalisé en exerçant un couple suffisant sur l'écrou 64 pour déformer la lèvre 66 ou en usinant la lèvre 66 avant de dévisser l'écrou.

La rondelle 63 peut alors être démontée par simple traction.

Dans tous les cas, le procédé suivant l'invention permet de réaliser le démontage d'une manchette thermique d'une traversée d'un couvercle de cuve de réacteur nucléaire sans avoir à effectuer préalablement le démontage d'un mécanisme de commande de grappe fixé à la partie supérieure de la traversée.

I1 est alors possible de réaliser toute opération de contrôle ou de réparation sur la surface intérieure de la traversée.

Le procédé suivant l'invention permet également d'assurer de manière simple le remplacement de la manchette de traversée, de manière que la manchette de remplacement puisse être démontée sans difficulté pour des opérations ultérieures de contrôle ou de réparation de la surface intérieure de la traversée.

L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.

C'est ainsi que l'usinage de la manchette thermique pour réaliser son extraction par le dessous du couvercle peut être réalisé d'une manière différente de celle qui ont été décrite.

Il est possible également d'utiliser des manchettes de remplacement présentant une forme différente de celles qui ont été décrites et qui sont fixées sur la partie inférieure de la traversée par vissage ou par soudage ou brasage, en utilisant des moyens de fixation différents de ceux qui ont été décrits plus haut.

Enfin, l'invention s'applique à la réalisation d'opérations de contrôle et/ou de réparation sur la surfa ce intérieure de toute pièce de traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire équipée de manchettes thermiques.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1.- Procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique (5, 25) d'une traversée (3, 3', 23) du couvercle (1, 21) de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, la traversée (3, 3', 23) étant constituée par une pièce tubulaire fixée sur le couvercle de la cuve (1, 21) dans une ouverture traversante (2) de manière qu'une partie d'extrémité inférieure (3c, 3'c, 23c) de la traversée soit en saillie en-dessous du couvercle (1, 21) de la cuve et la manchette (5, 25) étant disposée en position coaxiale, à l'intérieur de la traversée (3, 3', 23) et comportant un épanouissement (5a, 25a) venant en appui sur un épaulement (6a) dans l'espace interne (6 ; 26) de la traversée (3, 3', 23) caractérisé par le fait qu'on introduit un outil d'usinage (10, 24) à l'intérieur de la manchette thermique (5, 25) par le dessous du couvercle de la cuve (1, 21), qu'on usine la manchette thermique (5, 25) par enlèvement de matière de façon à pouvoir extraire la manchette (5, 25) au moins partiellement par une extrémité inférieure de la traversée (3, 3', 23), qu'on extrait une partie au moins de la manchette (5, 25) de la traversée, qu'on introduit une manchette de remplacement (12, 12', 30) de la partie extraite de la manchette (5, 25), dans l'espace interne de la traversée (3, 3', 23) et qu'on fixe la manchette de remplacement (12, 12', 30) sur la partie inférieure (3c, 3'c, 23c) de la traversée.

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit un outil de découpage à l'intérieur de la manchette thermique (5) et qu'on tron çonne la manchette thermique (5), de manière à extraire un premier tronçon de la manchette (5') par l'extrémité inférieure de la traversée (3) et à laisser à l'intérieur de la traversée (3), un second tronçon (15, 15') de la manchette thermique (5) en appui par l'intermédiaire de l'épanouissement (5a) sur l'épaulement (6a) de l'espace interne de la traversée (3).

3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la manchette de remplacement (12, 12') est disposée coaxialement à l'intérieur de la traversée (3, 3') et comporte une extrémité supérieure (12d, 12'd) à l'intérieur de la traversée (3, 3') disposée endessous d'une extrémité inférieure de la partie restante (15, 15') de la manchette thermique avec un espacement axial (17, 17').

4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on introduit un outil d'usinage par enlèvement de copeaux à l'intérieur de la manchette thermique (25) et qu'on élimine par enlèvement de copeaux l'épanouissement (25a) de la manchette thermique, de manière à extraire la manchette thermique (25) de la traversée (23) dans son intégralité.

5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on fixe dans l'espace intérieur de la traversée (23) sur toute sa longueur, entre son extrémité inférieure et la partie de son espace interne comportant l'épaulement d'appui de l'épanouissement de la manchette thermique (25) dont on effectue le remplacement, une manchette de remplacement tubulaire ne comportant pas d'épaulement d'appui.

6.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la manchette de remplacement (12, 12', 30, 51, 61) est fixée sur la traversée (3, 3', 23, 50, 60) à l'aide d'un assemblage vissé.

7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la manchette de remplacement (41) est fixée sur la traversée (40) par soudage ou brasage.

8.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on fixe sur la partie d'extrémité inférieure (3c, 3'c) de la traversée (3, 3') une pièce de fixation (13, 13') de forme annulaire filetée extérieurement et qu'on réalise la fixation de la manchette de remplacement (12, 12') par l'intermédiaire d'un écrou (21, 21') sur lequel la manchette de remplacement (12, 12') vient en appui par une collerette (18, 18') en saillie radiale, l'écrou (21, 21') étant vissé sur la partie externe filetée (13c, 13'c) de la pièce de fixation 13.

9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé par le fait qu'on réalise le blocage en rotation de l'écrou (21, 21') en rabattant des languettes déformables (21a, 21'a) solidaires de l'écrou (21) dans des embrèvements de la pièce de fixation (13, 13').

10.- Procédé suivant la revendication 6, dans le cas où la partie inférieure en saillie de la pièce de traversée (23) comporte un filetage caractérisé par le fait qu'on fixe la manchette de remplacement (30) par l'intermédiaire d'un écrou (31) sur lequel la manchette de remplacement (30) vient en appui par l'intermédiaire d'une collerette en saillie radiale (30b), l'écrou (31) étant vissé sur le filetage externe de la partie inférieure en saillie (23c) de la traversée (23).

11.- Procédé suivant la revendication 10, caractérisé par le fait qu'on bloque en rotation l'écrou (31) en rabattant des languettes déformables d'une collerette (32) soudée sur la partie d'extrémité (23c) de la traversée (23) sur des faces prismatiques externes de l'écrou (31).

12.- Procédé suivant la revendication 6, carac térisé par le fait qu'on réalise la fixation de la manchette de remplacement (51) par l'intermédiaire d'un écrou (53) sur lequel la manchette de remplacement (51) vient en appui par l'intermédiaire d'une collerette (52) en saillie radiale, l'écrou étant vissé sur une partie inférieure filetée (50b) de la traversée (50) et bloqué en rotation par l'intermédiaire d'une lèvre déformable (54) sertie dans une gorge (50a) usinée dans la partie inférieure de la traversée (50).

13.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on réalise la fixation de la manchette de remplacement (61) par l'intermédiaire d'une rondelle de fixation (63) sur laquelle la manchette de remplacement (61) vient en appui par l'intermédiaire d'une collerette en saillie radiale (62), comportant un filetage (63b) sur sa surface externe et une partie d'extrémité tubulaire (65) séparée par des fentes longitudinales en une pluralité de lamelles élastiques (65a), un écrou (64) vissé sur le filetage (63b) de la rondelle (63) assurant le maintien de parties d'extrémité (65b) des lamelles (65a) dans une gorge (60a) de la traversée (60), après encliquetage de ces parties d'extrémité dans la gorge (60a) par engagement axial de la rondelle (63) sur la manchette de remplacement (61) et sur l'extrémité de la traversée (60).

14.- Manchette démontable de remplacement d'une manchette thermique (5, 25) d'une traversée (3, 23) du couvercle (1, 21) de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, la traversée (3, 23) étant constituée par une pièce tubulaire fixée sur le couvercle de la cuve dans une ouverture traversante de manière qu'une partie d'extrémité inférieure (3c, 23c) de la traversée soit en saillie en-dessous du couvercle (1, 21) de la cuve, caractérisée par le fait que la manchette (12, 12', 30, 41, 51, 61) comporte une première partie (12a, 12'a, 30a) interne à la traversée et une seconde partie (12b, 12'b) externe à la traversée comportant une collerette en saillie radiale (18, 18', 30b, 42, 52, 62) de fixation de la manchette sur la partie d'extrémité inférieure de la traversée (3, 3', 23, 40, 50, 60).

15.- Manchette suivant la revendication 14, caractérisée par le fait que la partie (12b, 12'b) de la manchette externe à la traversée (3, 23) présente un diamètre externe supérieur au diamètre intérieur de la traversée (3, 23).

16.- Manchette suivant la revendication 15, caractérisée par le fait qu'elle comporte une partie médiane entre sa partie (12a, 12'a) interne à la traversée (3, 3') et sa partie (12b, 12'b) externe à la traversée (3, 3') comportant la collerette d'appui (18, 18').

17.- Manchette suivant la revendication 16, caractérisée par le fait que sa paroi est traversée, dans la partie médiane (12c, 12'c) par des canaux (20, 20').

18.- Manchette de remplacement suivant l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée par le fait que sa partie (12a, 12'a) interne à la traversée (3, 3') présente une longueur axiale inférieure à la longueur de la traversée.

19.- Manchette de remplacement suivant la revendication 18, caractérisée par le fait que la partie (12a, 12'a) interne à la traversée présente une longueur sensiblement nulle de manière à donner accès à la surface de la traversée (3, 3') par l'intérieur de la manchette.

20.- Manchette de remplacement suivant l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisée par le fait que la partie (30a) interne à la traversée (23) présente une longueur sensiblement égale à la longueur de la traversée (23).