Bouchon pour obturation de tubes par
explosion.
La présente invention est relative à un bouchon pour obturer des tubes par explosion. En général, le bouchon est applicable aux tubes de chaudière, de générateur de vapeur et d'échangeur de chaleur. En particulier, le bouchon sert surtout à obturer les tubes de générateur de vapeur équipant une centrale nucléaire.
Lorsqu'un tube d'un faisceau d'un générateur de vapeur par exemple présente une fuite ou un danger de fuite, il est nécessaire de le mettre hors service en bouchant chacune de ses extrémités. Le bouchage des extrémités du tube défectueux est effectué à l'aide de bouchons à explosion.
En substance, le bouchon à explosion comprend un corps métallique tubulaire fermé d'un côté par une tête pleine et ouvert du côté opposé. Le corps métallique présente une zone de placage qui s'étend à partir de son extrémité ouverte et qui contient une charge d'explosif pouvant être mise à feu par un détonateur. Le corps métallique est introduit et engagé en service dans l'extrémité du tube défectueux. En provoquant alors l'explosion de la charge d'explosif, la zone de placage du tube métallique est projetée contre l'extrémité du tube défectueux sous une pression et une température telles que les métaux ou les alliages constitutifs de cette zone de placage et de cette extrémité se lient chimiquement et forment entre eux une soudure métallurgique.
Il existe déjà deux bouchons à explosion pour obturer les extrémités de tubes d'un générateur à vapeur ou analogue.
Le premier bouchon connu comporte un corps métallique dont la zone de placage présente une forme tronçonique évasée vers la tête pleine. La zone de placage contient une charge d'explosif unique. Le détonateur est disposé dans le corps métallique du coté opposé à la tête par rapport à la charge d'explosif.
Pour obturer l'extrémité d'un tube défectueux avec le premier bouchon connu, on monte le corps métallique dans cette extrémité préalablement évasée en tronc de cône vers l'extérieur. Lors de ce montage, la zone de placage tronçonique du corps métallique est placée visà-vis de la partie évasée de cette extrémité. Lors de l'explosion de la charge d'explosif, la zone de placage est rabattue et soudée à cette partie évasée de l'extrémité en question.
Le premier bouchon connu présente des inconvénients. La mise en place du bouchon dans l'extrémité du tube avant l'explosion est difficile à obtenir et à maintenir correctement. Le placage de la zone de placage contre l'extrémité évasée du tube est une projection du métal ou de l'alliage de cette zone de placage sous un angle déterminé correspondant d'ailleurs à la conicité de cette extrémité. En d'autres termes, le métal ou l'alliage de la zone de placage est projeté contre l'extrémité évasée du tube, à partir de distances régulièrement croissantes par rapport à l'axe longitudinal commun de cette zone de placage et de ce tube.
De ce fait, le métal ou l'alliage de la zone de placage risque d'être projeté le long de l'extrémité évasée du tube sous l'effet de pressions et de températures suffisamment variables et différentes que pour engendrer une soudure métallurgique déficiente entre le corps métallique et l'extrémité en question. Cette soudure est d'autant plus peu fiable, qu'elle est relativement courte en s'étendant sur la longueur limitée de l'extrémité évasée du tube.
Le deuxième bouchon connu comporte un corps métallique dont la zone de placage a aussi une forme tronçonique et contient une seule charge d'explosif. Le détonateur est aussi monté du côté opposé à la tête du corps métallique par rapport à la charge d'explosif.
Lors de l'utilisation du deuxième bouchon connu, l'extrémité à obturer du tube défectueux n'est pas évasée et reste cylindrique. Lors du montage du corps métallique dans cette extrémité, la zone de placage est placée au ras de celle-ci avec sa partie la plus large vers l'intérieur du tube. Lors de l'explosion de la charge métallique, la zone de placage est rabattue et soudée à ladite extrémité suivant une projection de métal ou d'alliage sous un angle défini par la conicité de cette zone de placage.
De la sorte, le deuxième bouchon connu a pratiquement les menas inconvénients que le premier.
L'objet de l'invention est un nouveau bouchon à explosion permettant de remédier aux désavantages susmentionnés des deux cas connus.
A cet effet, dans le nouveau bouchon, la zone de placage du corps métallique contient au moins deux charges d'explosif distantes entre elles. En outre, après placement du corps métallique dans l'extrémité du tube, la
zone de placage est concentrique à cette extrémité et se trouve à distance de celle-ci. De la sorte, suite aux explosions successives des deux charges d'explosif, on réalise une projection radiale et un placage en parallèle
de la zone de placage contre l'extrémité cylindrique du
tube et on obtient une soudure métallurgique particulièrement fiable sur une ou plusieurs zones annulaires successives s'étendant sur une longueur relativement grande de cette extrémité. Généralement, la zone de placage du
corps métallique est cylindrique.
Ainsi, grâce au placage en parallèle précité sous l'effet de la charge multiple d'explosif, le nouveau bouchon peut présenter une forme plus simple et être mis
en place plus aisément dans l'extrémité du tube défectueux, que les deux cas connus. De plus, le nouveau bouchon assure une plus grande longueur de la soudure métallurgique et une meilleure insensibilité aux déviations usuelles de certains paramètres ou facteurs opératoires,
que ces deux cas connus.
Afin d'empêcher, lors des explosions successives des deux charges d'explosif, la fissuration de la partie du corps métallique qui relie sa zone de placage à sa tête pleine, la zone de liaison en question de ce corps métallique du nouveau bouchon présente sa face extérieure évasée régulièrement, et en pratique tronçoniquement, vers cette tête.
Selon des caractéristiques constructives du nouveau bouchon, les charges d'explosif et le détonateur sont disposés dans un tube en matière synthétique approprié s'étendant coaxialement au corps métallique à travers toute la zone de placage et une partie de la zone de liaison. Les charges d'explosif se trouvent vis-à-vis de la zone de placage et le détonateur vis-à-vis de la zone de liaison. Les charges d'explosif sont séparées axialement par une bague en matière synthétique permettant l'amorçage de la deuxième par la première après l'amorçage de celle-ci par le détonateur. Un passage axial est prévu sur toute la longueur de ce tube synthétique pour les fils de déclenchement de la mise à feu
de ce détonateur.
Pour protéger contre des projections la zone de liaison du corps métallique du nouveau bouchon, le détonateur est placé avantageusement dans une enveloppe
en matière synthétique, appropriée, montée dans le tube synthétique contenant. les deux charges d'explosif.
Concernant le tube synthétique en question du nouveau bouchon, ce tube est facilement solidarisé au corps métallique en y étant collé et est aisément positionné par rapport à ce corps métallique en comportant une collerette extérieure applicable contre l'extrémité de
la zone de placage. Pour pouvoir retirer facilement le nouveau bouchon hors d'un tube à obturer, la collerette extérieure susdite est pourvue d'un moyen quelconque par lequel une traction peut lui être appliquée axialement.
Dans le but de centrer aisément le nouveau bouchon lors de son engagement dans le tube à obturer, la colle- rette extérieure du tube synthétique et la tête pleine
du corps métallique portent respectivement des joints toriques identiques.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et du dessin annexé au présent mémoire qui représente schématiquement et à tire d'exemple seulement une forme de réalisation de l'invention.
La figure unique est une coupe axiale longitudinale d'un nouveau bouchon à explosion.
Le bouchon représenté sert à obturer par explosion l'extrémité d'un tube 1 faisant partie par exemple d'un
<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
alliage de nickel.
<EMI ID=3.1>
corps métallique 2, également en acier spécial tel que l'acier inoxydable 304 recuit ou en un alliage de nickel tel que l'inconel. L'acier et l'alliage résistent particulièrement à la corrosion.