Procédé et dispositif pour le démontage et/ou le remontage de couvercles de trous d'homme d'appareil sous pression.
La présente invention concerne un procédé de démontage et/ou remontage d'un couvercle de trous d'homme d'un appareil sous pression.
Ce problème étant particulièrement aigu, en raison des radiations lorsqu'il s'agit d'un appareil nucléaire comme un générateur de vapeur, nous décrivons, à titre exemplatif, cette application, étant bien entendu que le procédé est applicable chaque fois qu'il s'agit d'un problème mécaniquement similaire.
Dans le cas particulier du générateur de vapeur, le trou d'homme se situe à la partie inférieure de l'appareil qui est disposé verticalement, c'est-à-dire sur le fond hémisphérique inférieur.
De tels couvercles doivent être fixés de façon à maintenir la pression élevée qui règne à l'intérieur de l'appareil. Leur démontage et leur remontage imposent un processus de mise en place du couvercle et de mise sous tension de la boulonnerie de fixation.
Des équipements existent pour aider à réaliser ces opérations.
Les équipements principalement connus sont surtout de deux ordres.
a) Système à charnière
Le couvercle, disque plat d'environ 300 kg, incliné à 40[deg.] par rapport à l'axe vertical du générateur de vapeur et placé sur un piètement ressortant du fond hémisphérique, est par son démontage rendu solidaire par boulonnage d'une cornière support placée perpendiculaire à son axe.
Cette cornière peut se mouvoir en rotation dans un axe perpendiculaire à sa longueur et par rapport à un point
de rotation situé au-dessus du piètement. Une patte d'attache soudée sur le fond hémisphérique soutenant cet
axe lui permet de jouer le rôle de charnière pour faire pivoter le couvercle et dégager l'ouverture. Cette technique n'est toutefois valable que lorsque le couvercle se fixe
par vis sur le fond..
b) Système à charnière et vis manivelle
Dans le cas d'utilisation de goujons avec écrous, la cornière ne peut être rendue solidaire du couvercle que
par l'intermédiaire de guides et de vis avec manivelle permettant ainsi au couvercle de se déplacer suivant
l'axe d'ouverture et de se dégager des goujons avant de pivoter autour de la charnière déjà citée afin de permettre l'accès au trou d'homme.
Comme déjà cité, le maintien du couvercle sur son piètement peut s'effectuer soit par vis, soit par goujons et écrous. La technique courante est de bloquer ces vis ou écrous par clefs dynamométriques en agissant successivement sur
chaque vis ou écrous et en effectuant plusieurs passages croisés.
Ce système comporte les inconvénients majeurs suivants :
- Travail de plusieurs hommes en même temps sur le même couvercle.
- Travail manuel important.
- Temps de travail sous le générateur de vapeur important.
- Avec comme conséquence directe une exposition important aux radiations.
-.Utilisation d'un supportage à chaque trou d'homme.
Chaque générateur de vapeur comportant plusieurs trous d'homme, il faut donc autant de supportage que de trou d'homme.
Les techniques actuelles de fixation des couvercles sur les piètements des fonds hémisphériques de générateurs de vapeur sont principalement de deux ordres :
a) système successif point par point b) système simultané de mise en tension
Le but pour la solidarisation du couvercle et du fond est de, soit placer des vis dont les têtes maintiennent le couvercle et dont les parties filetées traversant le couvercle dans les alésages se vissent dans le renflement du piètement, soit placer des goujons dont une partie se visse également dans le piètement mais dont le maintien du couvercle s'effectue par un écrou se vissant sur le goujon également. Le maintien de la pression nécessite non seulement une mise en contact couverclejoint-piètement de fond, mais également une tension résiduelle dans la boulonnerie .
a) Système successif point par point
<EMI ID=1.1>
bloquer les vis ou écrous par clef de force et clef dynamométrique en agissant successivement sur chaque vis ou écrou et en effectuant plusieurs passages croisés, ceci afin d'assurer une'répartition uniforme des efforts.
Le blocage des vis ou écrous par ce système ne permet malheureusement pas de définir avec exactitude la tension résiduelle dans la boulonnerie.
Afin de pallier à cet inconvénient, il existe un outillage de mise en tension des goujons, afin de micromesurer la .tension résiduelle dans la boulonnerie.
La mise en tension du goujon est assurée par un petit piston annulaire mis sous pression hydraulique et tirant sur le goujon.
On utilise à cet effet un goujon comportant trois parties filetées, la première solidaire du fond du générateur de vapeur, la seconde solidaire de l'écrou de fixation du couvercle et la troisième solidaire d'un écrou qui permet :
1) de tirer sur le goujon en deça de sa limite élastique,
2) d'assurer une fois le goujon étendu, le contact du
second écrou avec le couvercle,
3) de relâcher la tension dans le goujon. La tension
résiduelle nécessaire étant assurée par le deuxième écrou.
b) Système simultané de mise en tension
Afin d'assurer une répartition uniforme des tensions et de gagner du temps pour effectuer les opérations de vissage et de dévissage, il existe dans l'industrie des machines de mise en tension simultanée de tous les goujons. Ces machines consistent, et principalement, en une couronne comportant des alésages pour laisser passer les têtes filetées des goujons et des pistons s'appuyant sur le couvercle pour mettre les goujons en tension après avoir placé le troisième écrou assurant la liaison goujon-machine.
.s systèmes repris en a) page 4 ne nécessitent pas outillage de supportage particulier, ils sont manipulables la main, tandis que les systèmes repris en b) page 5 icessitent un support particulier du fait de leur <EMI ID=2.1> Il est connu à ce jour des outillages de supportage de système simultané de mise en tension des goujons et n'assurant que cette fonction. Un premier système connu comporte en l'occurrence un chariot module monté sur roues, équipé de bras articulés supportant la couronne de mise simultanée en tension et permettant de cet ensemble :
1) de se placer sous le générateur de vapeur
2) de positionner la couronne sur le couvercle
3) de pouvoir assurer le vissage, dévissage des écrous
après mise en tension.
Ces opérations à l'exclusion de tout autre, étant entendu que le supportage et le positionnement du couvercle luimême doit toujours être assuré par un système tel que décrit au point b) page 3
Afin de pouvoir effectuer les trois opérations citées ci-dessus, un plancher lisse permettant au chariot de rouler doit être prévu, ce qui n'est pas toujours le cas.
Un autre système consiste en une mécanisation des opérations décrites en b) page 3 (système à charnière et manivelle) et qui permet de supporter à la fois une couronne de mise en tension simultanée des goujons et le couvercle lui-même.
Ceci est évidemment une amélioration notable mais oblige
de placer un ensemble tel que décrit ci-dessus sous chaque couvercle de générateur de vapeur soit 2 appareils complets par générateur de vapeur. Ce. qui est moins écnomique.
Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients ..inhérents à tous les systèmes cités ci-dessus et de combiner à la fois les opérations de supportage, positionnement avec les opérations de mise en tension simultanée de tous les goujons. Ceci réalisé grâce à un seul équipement solidaire et rapide, monté pour chaque générateur de vapeur et ce pour plusieurs trous d'homme. En conséquence :
* nous évitons lesproblèmes d'encombrement et les travaux manuels longs et fastidieux,
* nous limitons le nombre de personnes présentes sous le
générateur de vapeur (1 personne peut suffire),
* nous réduisons fortement le temps consacré aux opérations
décrites,
(d'où un gain très appréciable d'exposition du personnel aux radiations en cas de matériel nucléaire comme un générateur de vapeur).
L'invention concerne un supportage général de machine placé sous le générateur de vapeur et permettant à un appareil de fonctions citées ci-avant de passer d'un trou d'homme à l'autre. Le supportage général et le positionnement de l'appareillage sous le trou d'homme peut s'effectuer de manières différentes suivant la configuration du génie civil et des tuyauteries dans l'aire de travail soit par rails semi-circulaires, soit par rails droits et semi-circulaires.
La description sera donnée en deux parties :
1) supportage général et positionnement par rail
2) appareil support de machine de mise en tension et support
de couvercle
1) Supportage général et positionnement par rail L'appareil support de machine et de couvercle tel qu'il sera décrit en 2) est positionné et supporté par une colonne verticale montée entre 2 rails : 1 supérieur (1),
1 inférieur (2), l'un et l'autre,soit semi-circulaire, soit droit et circulaire entoure le fond du générateur de vapeur et permet de passer d'un trou d'homme à l'autre.
Le rail semi-circulaire ou droit et circulaire supérieur est rendu solidaire du générateur de vapeur ou du génie civil par des pattes d'attaches (3) boulonnées aux supportages et est constitué de cornières cintrées.
Le rail inférieur, soit sur le sol, soit sur le plancher
de travail, est constitué principalement d'un T continu disposé sur des éléments solidaires du plancher. Toutefois, selon les configurations du génie civil et du supportage, ces rails pourraient être inversés, L à la partie inférieure
-et T à la partie supérieure.
La colonne verticale (4) se meut entre les 2 rails à l'aide de chariots montés sur galets pivotants. Les chariots supérieurs (5) et inférieurs (6) étant équipés de galets reprenant les efforts verticaux vers le haut et vers le bas dans un plan tangentiel au rail, il est également prévu des galets roulant sur l'âme des cornières afin de reprendre les efforts perpendiculaires aux rails et engendrés par le couple produit par le poids des couronnes et couvercles se trouvant en porte-à-faux par rapport à la colonne verticale. Un des chariots se trouvant sur les chemins de roulement
(supérieur ou inférieur selon le cas) est équipé de galets pouvant rattraper le jeu dû au déplacement du générateur
de vapeur.
La colonne verticale est composée d'un arbre reliant les chariots supérieurs et inférieurs et d'un tube entourant l'arbre par l'intermédiaire de roulements ou de buselures de friction. Ceci afin de permettre au tube de pivoter autour de l'arbre. C'est sur ce tube que peuvent être fixés les ensembles appareil de support de machine de serrage et de support de couvercle ainsi que tous les équipements pompes et verins (22).
Le mouvement de pivotement autour de l'arbre permet au support de machine de mise en tension et de couvercle :
1) de pouvoir déposer le premier couvercle sur un stand
reposoir, en arrière de 1!aire de-travail, avant translation vers le second trou d'homme et
2) d'éviter de buter dans les béquilles de support, lors
de cette translation.
La solidarisation du tube et du support s'effectue par un assemblage en queue d'aronde dont l'axe est parallèle au tube. La partie inférieure est reliée à un vérin hydraulique
(7) dont l'axe de déplacement est également parallèle au tube. La partie cylindre étant également fixée sur le tube. Ce montage permettant, en actionnant une pompe, solidaire de la colonne, de faire monter et descendre le support par rapport au tube.
Sur la partie coulissante, actionnée par verin, se fixe l'appareil support de machine et de couvercle (8) décrit ci-après (point 2). De plus, afin de gagner du temps lors des manutentions une règle graduée (9) permet de repérer chaque fois la position de l'ensemble lors de la manutention du couvercle.
2) Appareil support de machine de mise en tension et
support de couvercle
Afin de permettre un positionnement axact pour la mise en place de la machine de mise en tension sur le couvercle et pour le retrait du couvercle hors des goujons, un réglage fin dans deux directions est nécessaire. Ceci a été réalisé grâce .à 2 charnières reliant les plateaux support. Une première charnière (10) relie le plateau coulissant cité précédemment à un second plateau parallèle et permet à la machine de mise sous tension de se placer exactement dans l'angle d'inclinaison du trou d'homme. Les jeux et les différences d'incidence d'angle d'axe du trou d'homme par rapport auc chemins de roulement sont rattrapés par une vis à molette (11) située entre les 2 plateaux et repérée par une règlette. Fixé sur le second plateau, un support
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deuxième charnière (13). Cette charnière permet le réglage de l'alignement dans l'axe des goujons. Parallèle au support incliné, s'appuyant par 2 vis de blocage et s'articulant sur la seconde charnière, une seconde plaque
(14) supporte les éléments coulissant destinés à enfiler la machine de mise sous tension sur les goujons.
Un verin central (15) dont la pompe est fixée sur la colonne permet ce déplacement et 4 guides (16) en assurent le déplacement sans jeu avec suffisamment de rigidité pour supporter son poids et le poids du couvercle. Reliant les 4 guides et poussée par le vérin, une plaque de forte dimension (17) sert de support à.la machine de mise sous
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Positionnée par épaulement la machine de mise sous tension est solidarisée au support par 4 boulons traversant la plaque support à travers des trous oblongs. Ce jeu dû aux trous oblongs permet de rattraper les différences de positionnement des axes des goujons d'un trou d'homme par rapport à l'autre.
La machine servant à l'ouverture de 2 couvercles de trou d'homme, une dépose du premier couvercle est donc. nécessaire si les travaux nécessitent une deuxième ouverture avant la première fermeture .
Divers outillages ont été prévus à cet effet notamment un berceau support de couvercle et un outillage de prise de couvercle sur la machine et un palan de manutention (19).
Afin de parfaire les possibilités de manutention une console
(20) supporte ce palan et est solidarisée soit au rail, soit à la structure du bâtiment.
De même, toutes les opérations manuelles pratiquées sur la machine de mise sous tension et sur les goujons ont été simplifiées dans notre système par l'utilisation de visseuses pneumatiques avec outillages adaptables, ceci afin de limiter au maximum les efforts et le temps pris pour les opérations manuelles. Un coffret (21) contenant tous ces outillages est d'ailleurs soudé sur la colonne afin d'éviter toute perte de matériel.
REVENDICATIONS
1. Procédé de démontage - ou de redémontage d'un couvercle de
trou d'homme d'un appareil sous tension caractérisé en ce qu' il permet de supporter le couvercle pendant la mise sous tension des goujons de- fixation.