CA2259468A1 - Detecteur de liquide dans un element d'une installation et son utilisation pour la detection des fuites - Google Patents
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Abstract
Le détecteur (25) comporte un corps (26, 27) délimitant une chambre (28), des moyens (32) de liaison du corps (26, 27) du détecteur (25) à un élément d'une installation industrielle, de manière à mettre en communication la chambre (28) du détecteur (25) et l'espace interne de l'élément de l'installation ainsi que des moyens de détection (29, 37, 30b) du dépassement d'un niveau de liquide dans la chambre (28) du détecteur (25). De préférence, les moyens de détection sont constitués par un flotteur (29) solidaire d'un aimant permanent (37) et un interrupteur électrique (30b) sensible au champ magnétique de l'aimant permanent (37). Le corps (26, 27) du détecteur peut être fixé en particulier sur une buselure d'un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression, pour détecter une fuite d'eau de refroidissement dans le conduit.
Description
CA 022~9468 1998-12-30 Détecteur de liquide dans un élément d'une installation et son utilisation pour la détection des fuites ~ L'invention concerne un détecteur de présence de liquide dans un élément d'une installation industrielle et l'utilisation de ce détecteur pour la détection de fuite, en particulier sur un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire.
Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent un coeur constitué par des assemblages de forme prismatique disposés verticalement et reposant sur une plaque de support de coeur, à l'intérieur de la cuve du réacteur.
Pendant le fonctionnement du réacteur, il est nécessaire de réaliser périodiquement des mesures de flux à l'intérieur même du coeur. On utilise pour cela des détecteurs à fission de très petites dimensions qui sont déplacés par c~ =nde à distance à l'aide de cables téléflex à l'intérieur de tubes fermés à l'une de leurs extrémités, appelés doigts de gants. Les doigts de gants sont introduits suivant une répartition prédéterminée dans certains assemblages du coeur, après passage à
l'intérieur d'un conduit de guidage d'instrumentation. Le conduit de guidage d'instrumentation comporte un tube de guidage reliant un local de mesure au fond de la cuve du réacteur, au niveau d'une manchette de traversée du fond de cuve, et un canal vertical traversant les équipements internes inférieurs du réacteur dans l'alignement du tube-guide d'un assemblage de combustible dans lequel on introduit le doigt de gant. Par déplacement des détec-teurs de flux à l'intérieur des doigts de gant introduits dans les assemblages de combustible, on peut effectuer des mesures de flux suivant toute la hauteur du coeur du réacteur.
Le volume interne du doigt de gant est soumis à
une pression qui correspond sensiblement à la pression atmosphérique. Le volume interne du tube de guidage autour du doigt de gant est en revanche soumis à une .. . . ..
CA 022~9468 1998-12-30 pression égale à la pression de fonctionnement du réac-teur, c'est-à-dire une pression de l'ordre de 155 bars.
Dans le local de mesure, un dispositif, appelé
buselure, permet d'assurer l'étanchéité entre le volume interne du tube de guidage et le doigt de gant qui se prolonge au-delà de la buselure.
Il est important de vérifier que les joints de la buselure assurant l'étanchéité entre le doigt de gant et la paroi interne du tube de guidage ne présentent pas de défauts susceptibles de provoquer des fuites de liquide de refroidissement du réacteur dans le local de mesure.
L'extremité ouverte du doigt de gant est parfois équipé d'un clapet à bille dont la fonction est d'emp~e-~cher les fuites de liquide de refroidissement dans le local de mesure, si le doigt de gant est percé. Ce clapet ne peut fonctionner que dans le cas où le détecteur de flux et son cable ne sont pas introduits à l'intérieur du doigt de gant. Quand le détecteur de flux et son cable ne sont pas dans le doigt de gant, une vanne motorisée est fermée automatiquement pour obturer l'extrémité ouverte du doigt de gant.
Dans tous les cas, s'il y a une fuite à cause d'un défaut des joints d'étanchéité, par exemple de la buselure, ou du percement du doigt de gant, les opéra-teurs travaillant dans la salle de controle ne sont pas informés de la présence de cette fuite, si bien qu'il y a des risques d'écoulement de fluide de refroidissement radio-actif dans le local de mesure et donc de contamina-tion.
Pour informer les opérateurs de la présence éventuelle d'une fuite sur un conduit d'instrumentation, on utilise des dispositifs de détection de type connu qui comportent deux électrodes reliées à un circuit électri-que à basse tension. Quand les deux électrodes se trou-vent plongées dans un liquide, un contact est établi CA 022~9468 1998-12-30 entre les électrodes pour commander un circuit qui délivre un signal d'alarme. Ces dispositifs sont généralement fixés sur le corps de la buselure à l'intérieur du local de mesure, de manière que les électrodes se trouvent dans l'espace interne de la buselure dans lequel s'est écoulé le liquide de 5 refroidissement, en cas de fuite.
De tels dispositifs présentent l'inconvénient de déclencher des alar~
mes intempestives. En effet, la température du local de mesure est relative-ment élevée, généralement de l'ordre de 25~C et, à cette température I'humidité de l'air se condense sur différentes parties des conduits 10 d'instrumentation et en particulier, dans l'espace interne de la buselure. sur ~ Ies électrodes du dispositif de détection. Les électrodes qui sont très pro-ches l'une de l'autre sont facilement mises en contact par l'eau qui s'est condensée, si bien que le dispositif délivre un signal d'alarme alors qu'il n'y a pas de fuite sur le conduit d'instrumentation correspondant.
15De manière plus générale, dans le cas d'une installation industrielle de type quelconque, il peut être nécessaire de détecter la présence d'un li-quide dans un élément de l'installation, de manière à déceler une fuite éventuelle de liquide. Il est nécessaire que cette détection soit réalisée en évitant le plus possible de fausses alarmes. Il peut être également intéres-20 sant que le procédé puisse être appliqué au cas d'un liquide ayant une très faible conductivité électrique.
Dans le US-A-4,972,700, on décrit un système de détection de fuites de carburant dans un avion, dans lequel on rassemble les fuites dans un collecteur au moyen de lignes de détection sur chacune desquelles est pla-25 cé un détecteur.
Le détecteur comporte une chambre transparente dans laquelle estplacé un flotteur dont la position est repérée visuellement. Un tel système est peu adapté au cas d'une installation telle qu'un réacteur nucléaire du fait qu'on ne peut envisager la réalisation d'un circuit de collecte de fuites et qu'il 30 est difficilement concevable d'effectuer une surveillance visuelle directe de lignes de collecte de fuites.
Le but de l'invention est donc de proposer un détecteur de présence d'un liquide dans un espace interne d'un élément d'une installation indus-r~UlLLE l~.lODIFIEE
CA 022~9468 1998-12-30 trielle, de manière à détecter une fuite éventuelle de liquide dans l'installation, comportant un corps de détecteur délimitant une chambre et des moyens de détection du dépassement d'un niveau de liquide dans la chambre du détecteur comprenant un flotteur disposé dans la chambre du 5 détecteur, ce détecteur permettant d'éviter de fausses alarmes et de réaliser une détection quelles que soient les propriétés physiques du liquide.
Dans ce but, le corps de détecteur comporte des moyens de liaison du corps du détecteur à l'élément de l'installation industrielle. de manière à
mettre en communication la chambre du détecteur et l'espace interne de 10 I'élément, par fixation du corps du détecteur sur l'élément et les moyens de ~ détection comportent un aimant permanent fixé sur le flotteur et un contac-teur électrique ayant un élément mobile de contact sensible au champ ma-gnétique pour son déplacement entre une position ouverte et une position fermée.
15De préférence, le détecteur comporte un flotteur placé à l'intérieur de la chambre et les moyens de détection sont actionnés par le déplacement du flotteur dans le cas où la chambre du détecteur reçoit un liquide de fuite.
L'invention s'applique en particulier mais non exclusivement à la dé-tection de fuite sur un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire à
20 eau sous pression.
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 un mode de réalisation d'un détecteur suivant l'invention et son utilisation pour détecter une fuite éventuelle sur un conduit d'instrumentation d'un réacteur 25 nucléaire à eau sous pression.
La figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe par-tielle du bâtiment d'un réacteur nucléaire à eau sous pression renfermant la cuve du réacteur et des moyens d'instrumentation de la cuve.
La figure 2 est une vue en élévation latérale d'une partie d'extrémité
30 d'un conduit d'instrumentation placé dans le local de mesure.
La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle de la buselure du conduit d'instrumentation représenté sur la figure 2.
~:rU!~L~ i'JlC~,'!r'r-.. . . .. .
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 La figure 4 est une vue en élévation d'un détec-teur de fuite pouvant se produire dans le conduit d'ins-trumentation, réalisé selon l'art antérieur.
La figure 5 est une vue en coupe d'un détecteur suivant l'invention.
La figure 6 est une vue en perspective éclatee des différents composants du détecteur représenté sur la figure 5.
Sur la figure 1, on a représenté la cuve 1 d'un réacteur nucléaire à eau sous pression disposée à l'inté-rieur d'un puits de cuve 2 dans la partie inferieure du batiment de sécurité 3 d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. ~
La cuve 1 renferme le coeur 4 du réacteur consti-tué par des assemblages de combustible dans lesquelspeuvent être introduits des doigts de gant à l'intérieur de tubes-guides disposés verticalement.
Des sondes fixées à l'extrémité de câbles télé-flex peuvent être déplacées à l'interieur des doigts de gant pour effectuer des mesures de flux neutronique ou des mesures de température à l'intérieur du coeur, à
partir d'un local de mesure 5 placé dans une position adjacente par rapport au puits de cuve 2.
Des conduits de guidage d'instrumentation tels que 6 assurent la jonction entre le local d'instrumenta-tion S et le fond de la cuve la au niveau duquel les conduits d'instrumentation 6 sont reliés à des manchettes de traversée du fond de cuve la.
A l'intérieur du local d'instrumentation 5, sont placées, sur chacun des conduits de guidage d'instrumen-tation, une vanne manuelle de sécurité 7 et une buselure L'extrémité 10 du doigt de gant est accessible à
l'intérieur du local de mesure 5 et des moyens 9 de fer-... . .. .. .. . .. . . .. .
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~Rg7/01183 meture automatique sont disposés sur un prolongateur 16 du doigt de gant, en aval de la buselure 8.
L'ensemble comprenant le conduit de guidage, les éléments fixes sur ce conduit dans le local d'instrumen-tation, le doigt de gant, son prolongateur et les moyensde fermeture du prolongateur constitue une ligne d'ins-trumentation du réacteur associée à un assemblage de combustible.
Sur la figure 2, on a represente à plus grande échelle la partie du conduit de guidage d'instrumentation disposée à l'intérieur du local de mesure 5.
Le conduit de guidage traverse la paroi en bétQn du local d'inst~umentation, de manière étanche, à l'inté-rieur d'un manchon de traversée 11 fixé sur une tôle de pénétration 12, à l'intérieur du local 5.
Le tube de guidage 6 constituant la partie inter-ne du conduit de guidage est relié à la vanne manuelle 7 assurant l'ouverture et la fermeture du conduit de guida-ge, La vanne manuelle 7 est elle-même reliée à la buse-lure 8 par l'intermédiaire d'un élément de conduit surlequel est disposé un raccord de mise en pression 13 du conduit d'instrumentation. La buselure 8 est fixée dans le local d'instrumentation 5, par l'intermédiaire d'un support de buselure 14 et comporte un détecteur de fuite 15.
A l'extrémité de sortie de la buselure 8 est fixé
le prolongateur de doigt de gant 16 qui est relié a un clapet anti-retour 17 fixé directement sur une vanne motorisée 18. Le clapet anti-retour 17 et la vanne moto-risee 18 constituent les moyens 9 de fermeture automati-que du prolongateur du doigt de gant. Dans certains cas, l'installation ne comporte pas de clapet anti-retour 17 et le prolongateur de doigt de gant est relié directement à la vanne motorisée 18.
CA 022~9468 l998-l2-30 W O98/01735 PCT~FR97/01183 L'ensemble représenté sur la figure 2 qui est disposé dans le local de mesure 5 permet d'assurer une sortie étanche du câble support de sonde introduit dans le doigt de gant 10, de contrôler l'étanchéité du conduit de ~uidage et d'éviter toute sortie de fluide de refroi-dissement du reacteur dans le local de mesure.
Comme il est visible sur la figure 3, la buselure 8 qui est un élément bien connu de l'état de la technique comporte des éléments d'étanchéité interne 19 et l9' pla-cés autour du doigt de gant 10 et des bagues de raccorde-ment par vissage 8a et 8b permettant de relier la buse-lure 8, respectivement au prolongement 6a du conduit de guidage, vers l'amont, et au prolongateur 16 du doigt de gant 10, vers l'aval.
Le tube de guidage 6a communique avec le volume intérieur de la cuve, de sorte que, lorsque le réacteur nucléaire est en service, le volume intérieur du prolon-gateur 6a du conduit de guidage est soumis à la pression à l'intérieur de la cuve qui est de l'ordre de 155 bars.
Le volume intérieur du doigt de gant 10 qui com-munique avec l'intérieur du local de mesure par l'inter-médiaire du prolongateur 16 et des clapets et vannes 17 et 18 est à la pression atmosphérique.
L'espace intérieur 8c de la buselure 8 est égale-ment à une pression proche de la pression atmosphérique.
Les joints 19 assurent donc la séparation entre de l'eau de refroidissement à très haute pression et une zone à la pression atmosphérique.
Dans le cas où l'un des joints de l'ensemble 19 est détérioré, le fluide de refroidissement du réacteur s'écoule, sous l'effet de la pression, dans l'espace interne 8c de la buselure 8 qui se trouve de ce fait porté à la pression du fluide de refroidissement du réacteur en service.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/0173~ PCT~FR97/01183 Les joints l9', 21 et 22 de la buselure 8 sont prévus pour résister à la pression du fluide de refroi-dissement du réacteur nucléaire ; mais dans le cas de fuite dans la partie interne de la buselure, celle-ci se trouve en situation de fonctionnement dégradé. Le fluide de refroidissement primaire du réacteur sous pression et contenant des fluides radio-actifs risque de se répandre dans le local de mesure 5.
Il est donc très important de pouvoir détecter rapidement des traces d'humidité dans l'espace interne 8c de la buselure 8 dues à un défaut d'étanchéité des joints de la buselure du côté amont.
On util~se pour cela un détecteur 15 qui permet d'émettre un signal lorsque des traces d'humidité ou une certaine quantité de liquide ont pénétré dans l'espace interne de la buselure.
Dans le cas où il se produit un percement du doigt de gant 10, le fluide de refroidissement primaire du réacteur nucléaire s'écoule dans le local de mesure par l'intérieur du doigt de gant. Normalement, le fluide de refroidissement primaire est bloque par le clapet anti-retour 17 ou la vanne motorisée 18.
Cependant, lorsqu'on effectue une mesure de flux dans le doigt de gant défectueux, la vanne motorisée 18 est ouverte et le clapet anti-retour s'ouvre également, sous la poussée de la sonde de mesure de flux. Dans ce cas, le fluide de refroidissement primaire s'écoule dans le local de mesure dès que l'opérateur a introduit la sonde de mesure dans le prolongateur du doigt de gant jusqu'au clapet anti-retour.
Il est donc important de prévenir l'opérateur d'un défaut d'étanchéité qui entraîne une fuite. Pour obtenir un signal d'avertissement, on place un détecteur de présence de fluide sous le clapet anti-retour et/ou sous la vanne motorisée.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 On a représenté sur la figure 4, un détecteur 15 suivant l'art antérieur qui peut etre utilisé pour déce-ler une fuite par détection de la présence de liquide dans l'espace interne de la buselure ou au niveau du clapet anti-retour ou de la vanne motorisée.
En se reportant à la figure 2, on voit que le detecteur 15 peut occuper les positions 15, 15' et 15"
pour détecter la présence de liquide dans l'installation constituée par les éléments disposés dans le local de mesure 5.
Le détecteur 15 selon l'état de la technique comporte un corps 15a présentant une partie d'extrémité
filetée 15b qul peut etre vissée dans une ouverture taraudée traversant la paroi de la buselure 8 comme il est visible sur la figure 3 ou encore dans le corps du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18.
Le détecteur 15 comporte une electrode centrale 23 isolée du corps métallique 15a du détecteur 15 par une manchette isolante 24.
L'électrode 23 est connectée à un câble de liai-son lSc pénétrant dans le corps 15a du détecteur 15 par sa partie inférieure. Le cable de liaison 15c est relié, à son extrémité opposee au détecteur, à un appareil permettant la signalisation du défaut, par exemple par émission d'un signal sonore ou lumineux perceptible par un opérateur situé dans le local de mesure.
Quand du liquide s'écoule soit dans l'espace lnterne 8c de la buselure 8, soit dans le corps du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18, le liquide est amené à recouvrir très rapidement l'électrode 23 du détecteur qui est engagée dans la partie inférieure du corps de l'élément sur lequel on réalise la surveillance.
Le liquide conducteur établit un contact électrique entre l'électrode 23 et la paroi de l'élément à surveiller. Ce CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 contact électrique est détecté par l'appareil de signali-sation relié au câble 15c du détecteur.
Un détecteur tel que le détecteur 15 représenté
sur la figure 4 présente l'inconvénient de signaler des défauts de manière intempestive. En effet, du fait que la température ambiante dans le local de mesure est relati-vement élevée, de l'ordre de 25~, l'humidité de l'air se condense dans l'élément à surveiller, qu'il s'agisse de la buselure 8, du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18. L'eau condensée dans l'espace interne de l'élément à surveiller se fixe autour de l'électrode 23 et court-circuite la partie isolante 24.
Dans ce cas, le détecteur ne peut pas faire de différence entre un défaut des joints ou du doigt de gant provoquant une fuite et la condensation de l'air humide du local de mesure, en particulier dans le cas où la fuite présente un faible débit.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté un détecteur suivant l'invention désigné par le repère 25.
Le détecteur 25 comporte un corps de détecteur constitué d'une enveloppe 26 de forme cylindro-tronconi-que et d'un corps interne 27 délimitant entre eux une chambre de détecteur 28 dans laquelle est dispose un flotteur 29. Un elément électrique sensible 30 est monté
à l'intérieur du corps interne 27 du détecteur réalisé
sous forme creuse.
L'enveloppe 26 comporte une partie cylindrique à
grand diamètre dont l'alésage intérieur comporte une partie d'extremité taraudée 26a ainsi qu'une partie à
plus faible diamètre dont l'alésage intérieur 26b est relié à l'alésage de la partie de l'enveloppe à grand diamètre, par l'intermédiaire d'une surface tronconique.
L'alesage 26b de petit diametre de l'enveloppe 26 compor-te, à son extrémité opposée à la partie tronconique de raccordement à la partie à grand diamètre, une extrémité
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 débouchant à la partie d'extrémité supérieure de l'enve-loppe 26.
La partie à plus petit diamètre de l'enveloppe 26 presente sur sa surface externe une partie 31 de forme prismatique constituant une surface de prise pour un outil de vissage et de serrage et une partie filetée 32.
Le corps interne 27 du détecteur comporte une partie inférieure de forme prismatique 33 permettant la prlse du corps 27 par un outil de vissage et de serrage, une partie de forme cylindro-tronconique 34 comportant un épaulement d'appui 34a, une partie filetée 35 et un élément 36 présentant, de bas en haut, une partie cylin-drique 36a puis~un méplat 36b et enfin une partie termi-nale 36c évasée en corolle et terminée par une extrémité
circulaire plate.
Le corps 27 du détecteur est creux jusqu'au niveau supérieur d'extrémité de la partie cylindrique 36a.
L'élément électrique sensible 30 qui est engagé
à l'intérieur du corps creux 27 du détecteur comporte une base 30a constituant un connecteur électrique femelle et un interrupteur à lame souple 30b (I.L.S.) enrobé dans une matière de protection résistant aux radiations telle que par exemple du polypropylène. L'interrupteur à lame souple comporte de plus des contacts électriques disposés de manière que l'interrupteur constitue un contacteur inverseur qui peut basculer, sous l'action d'un champ magnétique, d'un état ouvert à un état fermé.
L'élément électrique sensible est logé à l'inté-rieur du corps interne creux 27 du détecteur, de manièreque le contacteur à lame souple 30b soit disposé à
l'intérieur de la partie cylindrique 36a du corps 27~
Le flotteur 29 est constitué par une pièce en polypropylène de forme annulaire présentant une partie tubulaire cylindrique et une portée d'appui tronconique.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCTA~R97/01183 Le diamètre extérieur du flotteur 29 est légère-ment inférieur au diamètre de l'alésage de la partie à
grand diamètre de l'enveloppe 26 du détecteur 25. Le diamètre de l'alésage intérieur du flotteur 29 est supé-rieur au diamètre de la partie cylindrique 36a du corpscreux 27.
Un aimant permanent 37 en forme de tore est noyé
dans la paroi du flotteur 29 et disposé coaxialement par rapport à cette paroi.
L'enveloppe 26 et le corps interne 27 constituant le corps de détecteur sont en un matériau amagnétique tel que l'acier inoxydable austénitique Z2CN18-10.
La partie filetée 35 du corps interne 27 du détecteur est prévue pour être vissée dans la partie taraudée 26a de l'enveloppe 26.
Pour réaliser le montage du détecteur, on engage le flotteur annulaire 29 à l'intérieur de l'enveloppe 26 ou sur la partie cylindrique 36a du corps 27 et on réa-lise le vissage du corps creux 27 dans lequel a été monté
préalablement l'élément électrique sensible 30 dans l'enveloppe 26. Après vissage, on réalise une soudure d'étanchéité 38 entre le corps 27 et l'enveloppe 26, au niveau de la portée d'appui 34a venant en butée contre la partie inférieure plane de l'enveloppe 26.
La partie supérieure 36b du corps interne 27 en forme de méplat vient se loger à l'intérieur de l'alésage 26b ; le méplat permet de ménager un passage entre la partie supérieure du corps interne 27 et l'alésage inté-rieur à faible diamètre 26b de l'enveloppe 26.
La partie d'extrémité 36c du corps 27 dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'alésage 26b est disposée légèrement au-dessus de l'extrémité débouchante de l'alésage 26b, de manière qu'il subsiste un passage annulaire entre la partie terminale 36c du corps 27 et la partie débouchante de l'alésage 26b.
., , ... , .. _ .
CA 022~9468 1998-12-30 WO98/01735 PCT~R97/01183 La partie filetée 32 de l'enveloppe 26 est prévue pour pouvoir assurer le vissage de la partie d'extrémité
- du détecteur dans une ouverture taraudée traversant la paroi d'un élément tel que la buselure 8, le clapet anti-retour 17 ou la vanne motorisée 18 représentés sur la figure 2. Cette partie joue donc le meme role que la partie supérieure filetée 15b du détecteur 15 suivant l'art antérieur.
Lorsque le détecteur 25 suivant l'invention est monté sur un élément tel que la buselure 8 d'un conduit d'instrumentation, la chambre interne 28 du détecteur ménagée entre l'enveloppe 26 et le corps 27 est en commu-nication avec l!espace interne 8c de la buselure 8 par l'intermédiaire du passage annulaire autour de la partie d'extrémité 36c du corps 27, en forme de corolle.
Le détecteur 25 est vissé sur l'élément dont on assure la surveillance à l'intérieur d'une ouverture ta-raudee située à la partie inferieure de l'élément. De plus, le détecteur 25 est placé avec l'axe commun à l'en-veloppe 26 et au corps interne 27 dans une directionverticale.
Dans le cas d'une fuite entraînant l'introduction de liquide dans l'espace interne 8c de la buselure 8, si la fuite de liquide est importante, la partie terminale 36c du corps 27 en forme de corolle dévie une partie du débit de fuite à l'intérieur de l'enveloppe 26 du détec-teur. Si la fuite est faible, le débit de liquide est pratiquement inexistant et surtout constitué de goutte-lettes qui s'écoulent lentement. Ces gouttelettes butent sur la partie terminale 36c en forme de corolle et glis-sent sur les parois du méplat 36b. Dans tous les cas, de l'eau se rassemble dans le fond de la chambre 28, de telle sorte que le flotteur 29 est soulevé progressive-ment par la poussée d'Archimède.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 Lorsque l'aimant permanent 37 disposé a l'inté-rieur de la paroi du flotteur 29 passe au droit de la partie de contact de la lame souple de l'interrupteur, celle-ci bascule et vient assurer le contact sur un plot de contact électrique.
Un signal électrique est recueilli par le conduc-teur électrique 39 dont une extrémité constitue une broche qui est engagée dans le connecteur électrique 30a de l r élément sensible électrique à lame souple 30.
Le conducteur 39 est relié à un appareil de signalisation qui émet, par exemple, un signal lumineux ou sonore pour alerter l'opérateur de la présence d'humi-dité dans la buselure 8.
Le détecteur suivant l'invention permet d'éviter de déclencher des alarmes intempestives, du fait que la condensation de vapeur d'eau contenue dans l'air du local de mesure ne peut produire une accumulation d'eau dans la chambre 28 du détecteur et le soulèvement du flotteur 29 pour assurer le déclenchement du contacteur électrique à
lame souple.
Comme il est visible sur la figure 5, à la fin de son déplacement vers le haut, le flotteur ~9 vient en butée par sa surface tronconique d'extrémité sur la sur-face tronconique de l'alésage interne de l'enveloppe 26.
La chambre 28 du détecteur 25 se trouve fermée de manière étanche, lorsque le detecteur est vissé sur un élément à contrôler. Dans le cas où de l'eau de refroi-dissement du réacteur à haute pression pénetre dans la buselure, ce liquide de refroidissement à haute pression ne peut pas fuir dans le local au niveau du détecteur de liquide.
Le détecteur qui a été décrit et qui est repré-sente sur les figures peut être réalisé de manière minia-turisée et peut incorporer des éléments du commerce, en particulier, on peut utiliser comme élément sensible , . , CA 022~9468 1998-12-30 électrique, un interrupteur du commerce, par exemple du type RAlUF commercialisé par la société LEM0.
Le méplat 36b du corps interne 27 peut présenter une épaisseur faible, par exemple de l'ordre d'1 mm.
L'aimant permanent 37 de forme torique peut etre réalisé en tout matériau magnétique dur présentant des caractéristiques assurant un fonctionnement stable du détecteur sur de longues périodes. De préférence, l'ai-mant permanent est noyé dans la paroi du flotteur, lors de la réalisation par moulage du flotteur. Le flotteur peut etre en un matériau quelconque ayant une densité
inférieure à la densité du liquide.
L'inven~ion ne se limite pas au mode de réalisa-tion qui a été décrit.
C'est ainsi que l'enveloppe et le corps interne du détecteur peuvent avoir des formes différentes de celles qui ont été décrites et que le détecteur peut être réalisé à partir de pièces différentes d'une enveloppe dans laquelle est vissé un corps interne creux.
Le niveau de liquide dans la chambre du détecteur peut être détecté par un dispositif de surveillance de niveau différent d'un flotteur incorporant un aimant permanent et associé à un interrupteur électrique.
L'invention s'applique non seulement à la détec-tion de fuites de fluide de refroidissement dans un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire a eau sous presslon mais également à la détection de la pré-sence de liquide dans un élément d'une installation industrielle quelconque, dans le but de détecter une fuite de liquide dans l'installation industrielLe.
Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent un coeur constitué par des assemblages de forme prismatique disposés verticalement et reposant sur une plaque de support de coeur, à l'intérieur de la cuve du réacteur.
Pendant le fonctionnement du réacteur, il est nécessaire de réaliser périodiquement des mesures de flux à l'intérieur même du coeur. On utilise pour cela des détecteurs à fission de très petites dimensions qui sont déplacés par c~ =nde à distance à l'aide de cables téléflex à l'intérieur de tubes fermés à l'une de leurs extrémités, appelés doigts de gants. Les doigts de gants sont introduits suivant une répartition prédéterminée dans certains assemblages du coeur, après passage à
l'intérieur d'un conduit de guidage d'instrumentation. Le conduit de guidage d'instrumentation comporte un tube de guidage reliant un local de mesure au fond de la cuve du réacteur, au niveau d'une manchette de traversée du fond de cuve, et un canal vertical traversant les équipements internes inférieurs du réacteur dans l'alignement du tube-guide d'un assemblage de combustible dans lequel on introduit le doigt de gant. Par déplacement des détec-teurs de flux à l'intérieur des doigts de gant introduits dans les assemblages de combustible, on peut effectuer des mesures de flux suivant toute la hauteur du coeur du réacteur.
Le volume interne du doigt de gant est soumis à
une pression qui correspond sensiblement à la pression atmosphérique. Le volume interne du tube de guidage autour du doigt de gant est en revanche soumis à une .. . . ..
CA 022~9468 1998-12-30 pression égale à la pression de fonctionnement du réac-teur, c'est-à-dire une pression de l'ordre de 155 bars.
Dans le local de mesure, un dispositif, appelé
buselure, permet d'assurer l'étanchéité entre le volume interne du tube de guidage et le doigt de gant qui se prolonge au-delà de la buselure.
Il est important de vérifier que les joints de la buselure assurant l'étanchéité entre le doigt de gant et la paroi interne du tube de guidage ne présentent pas de défauts susceptibles de provoquer des fuites de liquide de refroidissement du réacteur dans le local de mesure.
L'extremité ouverte du doigt de gant est parfois équipé d'un clapet à bille dont la fonction est d'emp~e-~cher les fuites de liquide de refroidissement dans le local de mesure, si le doigt de gant est percé. Ce clapet ne peut fonctionner que dans le cas où le détecteur de flux et son cable ne sont pas introduits à l'intérieur du doigt de gant. Quand le détecteur de flux et son cable ne sont pas dans le doigt de gant, une vanne motorisée est fermée automatiquement pour obturer l'extrémité ouverte du doigt de gant.
Dans tous les cas, s'il y a une fuite à cause d'un défaut des joints d'étanchéité, par exemple de la buselure, ou du percement du doigt de gant, les opéra-teurs travaillant dans la salle de controle ne sont pas informés de la présence de cette fuite, si bien qu'il y a des risques d'écoulement de fluide de refroidissement radio-actif dans le local de mesure et donc de contamina-tion.
Pour informer les opérateurs de la présence éventuelle d'une fuite sur un conduit d'instrumentation, on utilise des dispositifs de détection de type connu qui comportent deux électrodes reliées à un circuit électri-que à basse tension. Quand les deux électrodes se trou-vent plongées dans un liquide, un contact est établi CA 022~9468 1998-12-30 entre les électrodes pour commander un circuit qui délivre un signal d'alarme. Ces dispositifs sont généralement fixés sur le corps de la buselure à l'intérieur du local de mesure, de manière que les électrodes se trouvent dans l'espace interne de la buselure dans lequel s'est écoulé le liquide de 5 refroidissement, en cas de fuite.
De tels dispositifs présentent l'inconvénient de déclencher des alar~
mes intempestives. En effet, la température du local de mesure est relative-ment élevée, généralement de l'ordre de 25~C et, à cette température I'humidité de l'air se condense sur différentes parties des conduits 10 d'instrumentation et en particulier, dans l'espace interne de la buselure. sur ~ Ies électrodes du dispositif de détection. Les électrodes qui sont très pro-ches l'une de l'autre sont facilement mises en contact par l'eau qui s'est condensée, si bien que le dispositif délivre un signal d'alarme alors qu'il n'y a pas de fuite sur le conduit d'instrumentation correspondant.
15De manière plus générale, dans le cas d'une installation industrielle de type quelconque, il peut être nécessaire de détecter la présence d'un li-quide dans un élément de l'installation, de manière à déceler une fuite éventuelle de liquide. Il est nécessaire que cette détection soit réalisée en évitant le plus possible de fausses alarmes. Il peut être également intéres-20 sant que le procédé puisse être appliqué au cas d'un liquide ayant une très faible conductivité électrique.
Dans le US-A-4,972,700, on décrit un système de détection de fuites de carburant dans un avion, dans lequel on rassemble les fuites dans un collecteur au moyen de lignes de détection sur chacune desquelles est pla-25 cé un détecteur.
Le détecteur comporte une chambre transparente dans laquelle estplacé un flotteur dont la position est repérée visuellement. Un tel système est peu adapté au cas d'une installation telle qu'un réacteur nucléaire du fait qu'on ne peut envisager la réalisation d'un circuit de collecte de fuites et qu'il 30 est difficilement concevable d'effectuer une surveillance visuelle directe de lignes de collecte de fuites.
Le but de l'invention est donc de proposer un détecteur de présence d'un liquide dans un espace interne d'un élément d'une installation indus-r~UlLLE l~.lODIFIEE
CA 022~9468 1998-12-30 trielle, de manière à détecter une fuite éventuelle de liquide dans l'installation, comportant un corps de détecteur délimitant une chambre et des moyens de détection du dépassement d'un niveau de liquide dans la chambre du détecteur comprenant un flotteur disposé dans la chambre du 5 détecteur, ce détecteur permettant d'éviter de fausses alarmes et de réaliser une détection quelles que soient les propriétés physiques du liquide.
Dans ce but, le corps de détecteur comporte des moyens de liaison du corps du détecteur à l'élément de l'installation industrielle. de manière à
mettre en communication la chambre du détecteur et l'espace interne de 10 I'élément, par fixation du corps du détecteur sur l'élément et les moyens de ~ détection comportent un aimant permanent fixé sur le flotteur et un contac-teur électrique ayant un élément mobile de contact sensible au champ ma-gnétique pour son déplacement entre une position ouverte et une position fermée.
15De préférence, le détecteur comporte un flotteur placé à l'intérieur de la chambre et les moyens de détection sont actionnés par le déplacement du flotteur dans le cas où la chambre du détecteur reçoit un liquide de fuite.
L'invention s'applique en particulier mais non exclusivement à la dé-tection de fuite sur un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire à
20 eau sous pression.
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 un mode de réalisation d'un détecteur suivant l'invention et son utilisation pour détecter une fuite éventuelle sur un conduit d'instrumentation d'un réacteur 25 nucléaire à eau sous pression.
La figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe par-tielle du bâtiment d'un réacteur nucléaire à eau sous pression renfermant la cuve du réacteur et des moyens d'instrumentation de la cuve.
La figure 2 est une vue en élévation latérale d'une partie d'extrémité
30 d'un conduit d'instrumentation placé dans le local de mesure.
La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle de la buselure du conduit d'instrumentation représenté sur la figure 2.
~:rU!~L~ i'JlC~,'!r'r-.. . . .. .
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 La figure 4 est une vue en élévation d'un détec-teur de fuite pouvant se produire dans le conduit d'ins-trumentation, réalisé selon l'art antérieur.
La figure 5 est une vue en coupe d'un détecteur suivant l'invention.
La figure 6 est une vue en perspective éclatee des différents composants du détecteur représenté sur la figure 5.
Sur la figure 1, on a représenté la cuve 1 d'un réacteur nucléaire à eau sous pression disposée à l'inté-rieur d'un puits de cuve 2 dans la partie inferieure du batiment de sécurité 3 d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. ~
La cuve 1 renferme le coeur 4 du réacteur consti-tué par des assemblages de combustible dans lesquelspeuvent être introduits des doigts de gant à l'intérieur de tubes-guides disposés verticalement.
Des sondes fixées à l'extrémité de câbles télé-flex peuvent être déplacées à l'interieur des doigts de gant pour effectuer des mesures de flux neutronique ou des mesures de température à l'intérieur du coeur, à
partir d'un local de mesure 5 placé dans une position adjacente par rapport au puits de cuve 2.
Des conduits de guidage d'instrumentation tels que 6 assurent la jonction entre le local d'instrumenta-tion S et le fond de la cuve la au niveau duquel les conduits d'instrumentation 6 sont reliés à des manchettes de traversée du fond de cuve la.
A l'intérieur du local d'instrumentation 5, sont placées, sur chacun des conduits de guidage d'instrumen-tation, une vanne manuelle de sécurité 7 et une buselure L'extrémité 10 du doigt de gant est accessible à
l'intérieur du local de mesure 5 et des moyens 9 de fer-... . .. .. .. . .. . . .. .
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~Rg7/01183 meture automatique sont disposés sur un prolongateur 16 du doigt de gant, en aval de la buselure 8.
L'ensemble comprenant le conduit de guidage, les éléments fixes sur ce conduit dans le local d'instrumen-tation, le doigt de gant, son prolongateur et les moyensde fermeture du prolongateur constitue une ligne d'ins-trumentation du réacteur associée à un assemblage de combustible.
Sur la figure 2, on a represente à plus grande échelle la partie du conduit de guidage d'instrumentation disposée à l'intérieur du local de mesure 5.
Le conduit de guidage traverse la paroi en bétQn du local d'inst~umentation, de manière étanche, à l'inté-rieur d'un manchon de traversée 11 fixé sur une tôle de pénétration 12, à l'intérieur du local 5.
Le tube de guidage 6 constituant la partie inter-ne du conduit de guidage est relié à la vanne manuelle 7 assurant l'ouverture et la fermeture du conduit de guida-ge, La vanne manuelle 7 est elle-même reliée à la buse-lure 8 par l'intermédiaire d'un élément de conduit surlequel est disposé un raccord de mise en pression 13 du conduit d'instrumentation. La buselure 8 est fixée dans le local d'instrumentation 5, par l'intermédiaire d'un support de buselure 14 et comporte un détecteur de fuite 15.
A l'extrémité de sortie de la buselure 8 est fixé
le prolongateur de doigt de gant 16 qui est relié a un clapet anti-retour 17 fixé directement sur une vanne motorisée 18. Le clapet anti-retour 17 et la vanne moto-risee 18 constituent les moyens 9 de fermeture automati-que du prolongateur du doigt de gant. Dans certains cas, l'installation ne comporte pas de clapet anti-retour 17 et le prolongateur de doigt de gant est relié directement à la vanne motorisée 18.
CA 022~9468 l998-l2-30 W O98/01735 PCT~FR97/01183 L'ensemble représenté sur la figure 2 qui est disposé dans le local de mesure 5 permet d'assurer une sortie étanche du câble support de sonde introduit dans le doigt de gant 10, de contrôler l'étanchéité du conduit de ~uidage et d'éviter toute sortie de fluide de refroi-dissement du reacteur dans le local de mesure.
Comme il est visible sur la figure 3, la buselure 8 qui est un élément bien connu de l'état de la technique comporte des éléments d'étanchéité interne 19 et l9' pla-cés autour du doigt de gant 10 et des bagues de raccorde-ment par vissage 8a et 8b permettant de relier la buse-lure 8, respectivement au prolongement 6a du conduit de guidage, vers l'amont, et au prolongateur 16 du doigt de gant 10, vers l'aval.
Le tube de guidage 6a communique avec le volume intérieur de la cuve, de sorte que, lorsque le réacteur nucléaire est en service, le volume intérieur du prolon-gateur 6a du conduit de guidage est soumis à la pression à l'intérieur de la cuve qui est de l'ordre de 155 bars.
Le volume intérieur du doigt de gant 10 qui com-munique avec l'intérieur du local de mesure par l'inter-médiaire du prolongateur 16 et des clapets et vannes 17 et 18 est à la pression atmosphérique.
L'espace intérieur 8c de la buselure 8 est égale-ment à une pression proche de la pression atmosphérique.
Les joints 19 assurent donc la séparation entre de l'eau de refroidissement à très haute pression et une zone à la pression atmosphérique.
Dans le cas où l'un des joints de l'ensemble 19 est détérioré, le fluide de refroidissement du réacteur s'écoule, sous l'effet de la pression, dans l'espace interne 8c de la buselure 8 qui se trouve de ce fait porté à la pression du fluide de refroidissement du réacteur en service.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/0173~ PCT~FR97/01183 Les joints l9', 21 et 22 de la buselure 8 sont prévus pour résister à la pression du fluide de refroi-dissement du réacteur nucléaire ; mais dans le cas de fuite dans la partie interne de la buselure, celle-ci se trouve en situation de fonctionnement dégradé. Le fluide de refroidissement primaire du réacteur sous pression et contenant des fluides radio-actifs risque de se répandre dans le local de mesure 5.
Il est donc très important de pouvoir détecter rapidement des traces d'humidité dans l'espace interne 8c de la buselure 8 dues à un défaut d'étanchéité des joints de la buselure du côté amont.
On util~se pour cela un détecteur 15 qui permet d'émettre un signal lorsque des traces d'humidité ou une certaine quantité de liquide ont pénétré dans l'espace interne de la buselure.
Dans le cas où il se produit un percement du doigt de gant 10, le fluide de refroidissement primaire du réacteur nucléaire s'écoule dans le local de mesure par l'intérieur du doigt de gant. Normalement, le fluide de refroidissement primaire est bloque par le clapet anti-retour 17 ou la vanne motorisée 18.
Cependant, lorsqu'on effectue une mesure de flux dans le doigt de gant défectueux, la vanne motorisée 18 est ouverte et le clapet anti-retour s'ouvre également, sous la poussée de la sonde de mesure de flux. Dans ce cas, le fluide de refroidissement primaire s'écoule dans le local de mesure dès que l'opérateur a introduit la sonde de mesure dans le prolongateur du doigt de gant jusqu'au clapet anti-retour.
Il est donc important de prévenir l'opérateur d'un défaut d'étanchéité qui entraîne une fuite. Pour obtenir un signal d'avertissement, on place un détecteur de présence de fluide sous le clapet anti-retour et/ou sous la vanne motorisée.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 On a représenté sur la figure 4, un détecteur 15 suivant l'art antérieur qui peut etre utilisé pour déce-ler une fuite par détection de la présence de liquide dans l'espace interne de la buselure ou au niveau du clapet anti-retour ou de la vanne motorisée.
En se reportant à la figure 2, on voit que le detecteur 15 peut occuper les positions 15, 15' et 15"
pour détecter la présence de liquide dans l'installation constituée par les éléments disposés dans le local de mesure 5.
Le détecteur 15 selon l'état de la technique comporte un corps 15a présentant une partie d'extrémité
filetée 15b qul peut etre vissée dans une ouverture taraudée traversant la paroi de la buselure 8 comme il est visible sur la figure 3 ou encore dans le corps du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18.
Le détecteur 15 comporte une electrode centrale 23 isolée du corps métallique 15a du détecteur 15 par une manchette isolante 24.
L'électrode 23 est connectée à un câble de liai-son lSc pénétrant dans le corps 15a du détecteur 15 par sa partie inférieure. Le cable de liaison 15c est relié, à son extrémité opposee au détecteur, à un appareil permettant la signalisation du défaut, par exemple par émission d'un signal sonore ou lumineux perceptible par un opérateur situé dans le local de mesure.
Quand du liquide s'écoule soit dans l'espace lnterne 8c de la buselure 8, soit dans le corps du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18, le liquide est amené à recouvrir très rapidement l'électrode 23 du détecteur qui est engagée dans la partie inférieure du corps de l'élément sur lequel on réalise la surveillance.
Le liquide conducteur établit un contact électrique entre l'électrode 23 et la paroi de l'élément à surveiller. Ce CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 contact électrique est détecté par l'appareil de signali-sation relié au câble 15c du détecteur.
Un détecteur tel que le détecteur 15 représenté
sur la figure 4 présente l'inconvénient de signaler des défauts de manière intempestive. En effet, du fait que la température ambiante dans le local de mesure est relati-vement élevée, de l'ordre de 25~, l'humidité de l'air se condense dans l'élément à surveiller, qu'il s'agisse de la buselure 8, du clapet anti-retour 17 ou de la vanne motorisée 18. L'eau condensée dans l'espace interne de l'élément à surveiller se fixe autour de l'électrode 23 et court-circuite la partie isolante 24.
Dans ce cas, le détecteur ne peut pas faire de différence entre un défaut des joints ou du doigt de gant provoquant une fuite et la condensation de l'air humide du local de mesure, en particulier dans le cas où la fuite présente un faible débit.
Sur les figures 5 et 6, on a représenté un détecteur suivant l'invention désigné par le repère 25.
Le détecteur 25 comporte un corps de détecteur constitué d'une enveloppe 26 de forme cylindro-tronconi-que et d'un corps interne 27 délimitant entre eux une chambre de détecteur 28 dans laquelle est dispose un flotteur 29. Un elément électrique sensible 30 est monté
à l'intérieur du corps interne 27 du détecteur réalisé
sous forme creuse.
L'enveloppe 26 comporte une partie cylindrique à
grand diamètre dont l'alésage intérieur comporte une partie d'extremité taraudée 26a ainsi qu'une partie à
plus faible diamètre dont l'alésage intérieur 26b est relié à l'alésage de la partie de l'enveloppe à grand diamètre, par l'intermédiaire d'une surface tronconique.
L'alesage 26b de petit diametre de l'enveloppe 26 compor-te, à son extrémité opposée à la partie tronconique de raccordement à la partie à grand diamètre, une extrémité
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 débouchant à la partie d'extrémité supérieure de l'enve-loppe 26.
La partie à plus petit diamètre de l'enveloppe 26 presente sur sa surface externe une partie 31 de forme prismatique constituant une surface de prise pour un outil de vissage et de serrage et une partie filetée 32.
Le corps interne 27 du détecteur comporte une partie inférieure de forme prismatique 33 permettant la prlse du corps 27 par un outil de vissage et de serrage, une partie de forme cylindro-tronconique 34 comportant un épaulement d'appui 34a, une partie filetée 35 et un élément 36 présentant, de bas en haut, une partie cylin-drique 36a puis~un méplat 36b et enfin une partie termi-nale 36c évasée en corolle et terminée par une extrémité
circulaire plate.
Le corps 27 du détecteur est creux jusqu'au niveau supérieur d'extrémité de la partie cylindrique 36a.
L'élément électrique sensible 30 qui est engagé
à l'intérieur du corps creux 27 du détecteur comporte une base 30a constituant un connecteur électrique femelle et un interrupteur à lame souple 30b (I.L.S.) enrobé dans une matière de protection résistant aux radiations telle que par exemple du polypropylène. L'interrupteur à lame souple comporte de plus des contacts électriques disposés de manière que l'interrupteur constitue un contacteur inverseur qui peut basculer, sous l'action d'un champ magnétique, d'un état ouvert à un état fermé.
L'élément électrique sensible est logé à l'inté-rieur du corps interne creux 27 du détecteur, de manièreque le contacteur à lame souple 30b soit disposé à
l'intérieur de la partie cylindrique 36a du corps 27~
Le flotteur 29 est constitué par une pièce en polypropylène de forme annulaire présentant une partie tubulaire cylindrique et une portée d'appui tronconique.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCTA~R97/01183 Le diamètre extérieur du flotteur 29 est légère-ment inférieur au diamètre de l'alésage de la partie à
grand diamètre de l'enveloppe 26 du détecteur 25. Le diamètre de l'alésage intérieur du flotteur 29 est supé-rieur au diamètre de la partie cylindrique 36a du corpscreux 27.
Un aimant permanent 37 en forme de tore est noyé
dans la paroi du flotteur 29 et disposé coaxialement par rapport à cette paroi.
L'enveloppe 26 et le corps interne 27 constituant le corps de détecteur sont en un matériau amagnétique tel que l'acier inoxydable austénitique Z2CN18-10.
La partie filetée 35 du corps interne 27 du détecteur est prévue pour être vissée dans la partie taraudée 26a de l'enveloppe 26.
Pour réaliser le montage du détecteur, on engage le flotteur annulaire 29 à l'intérieur de l'enveloppe 26 ou sur la partie cylindrique 36a du corps 27 et on réa-lise le vissage du corps creux 27 dans lequel a été monté
préalablement l'élément électrique sensible 30 dans l'enveloppe 26. Après vissage, on réalise une soudure d'étanchéité 38 entre le corps 27 et l'enveloppe 26, au niveau de la portée d'appui 34a venant en butée contre la partie inférieure plane de l'enveloppe 26.
La partie supérieure 36b du corps interne 27 en forme de méplat vient se loger à l'intérieur de l'alésage 26b ; le méplat permet de ménager un passage entre la partie supérieure du corps interne 27 et l'alésage inté-rieur à faible diamètre 26b de l'enveloppe 26.
La partie d'extrémité 36c du corps 27 dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'alésage 26b est disposée légèrement au-dessus de l'extrémité débouchante de l'alésage 26b, de manière qu'il subsiste un passage annulaire entre la partie terminale 36c du corps 27 et la partie débouchante de l'alésage 26b.
., , ... , .. _ .
CA 022~9468 1998-12-30 WO98/01735 PCT~R97/01183 La partie filetée 32 de l'enveloppe 26 est prévue pour pouvoir assurer le vissage de la partie d'extrémité
- du détecteur dans une ouverture taraudée traversant la paroi d'un élément tel que la buselure 8, le clapet anti-retour 17 ou la vanne motorisée 18 représentés sur la figure 2. Cette partie joue donc le meme role que la partie supérieure filetée 15b du détecteur 15 suivant l'art antérieur.
Lorsque le détecteur 25 suivant l'invention est monté sur un élément tel que la buselure 8 d'un conduit d'instrumentation, la chambre interne 28 du détecteur ménagée entre l'enveloppe 26 et le corps 27 est en commu-nication avec l!espace interne 8c de la buselure 8 par l'intermédiaire du passage annulaire autour de la partie d'extrémité 36c du corps 27, en forme de corolle.
Le détecteur 25 est vissé sur l'élément dont on assure la surveillance à l'intérieur d'une ouverture ta-raudee située à la partie inferieure de l'élément. De plus, le détecteur 25 est placé avec l'axe commun à l'en-veloppe 26 et au corps interne 27 dans une directionverticale.
Dans le cas d'une fuite entraînant l'introduction de liquide dans l'espace interne 8c de la buselure 8, si la fuite de liquide est importante, la partie terminale 36c du corps 27 en forme de corolle dévie une partie du débit de fuite à l'intérieur de l'enveloppe 26 du détec-teur. Si la fuite est faible, le débit de liquide est pratiquement inexistant et surtout constitué de goutte-lettes qui s'écoulent lentement. Ces gouttelettes butent sur la partie terminale 36c en forme de corolle et glis-sent sur les parois du méplat 36b. Dans tous les cas, de l'eau se rassemble dans le fond de la chambre 28, de telle sorte que le flotteur 29 est soulevé progressive-ment par la poussée d'Archimède.
CA 022~9468 1998-12-30 W O 98/01735 PCT~R97/01183 Lorsque l'aimant permanent 37 disposé a l'inté-rieur de la paroi du flotteur 29 passe au droit de la partie de contact de la lame souple de l'interrupteur, celle-ci bascule et vient assurer le contact sur un plot de contact électrique.
Un signal électrique est recueilli par le conduc-teur électrique 39 dont une extrémité constitue une broche qui est engagée dans le connecteur électrique 30a de l r élément sensible électrique à lame souple 30.
Le conducteur 39 est relié à un appareil de signalisation qui émet, par exemple, un signal lumineux ou sonore pour alerter l'opérateur de la présence d'humi-dité dans la buselure 8.
Le détecteur suivant l'invention permet d'éviter de déclencher des alarmes intempestives, du fait que la condensation de vapeur d'eau contenue dans l'air du local de mesure ne peut produire une accumulation d'eau dans la chambre 28 du détecteur et le soulèvement du flotteur 29 pour assurer le déclenchement du contacteur électrique à
lame souple.
Comme il est visible sur la figure 5, à la fin de son déplacement vers le haut, le flotteur ~9 vient en butée par sa surface tronconique d'extrémité sur la sur-face tronconique de l'alésage interne de l'enveloppe 26.
La chambre 28 du détecteur 25 se trouve fermée de manière étanche, lorsque le detecteur est vissé sur un élément à contrôler. Dans le cas où de l'eau de refroi-dissement du réacteur à haute pression pénetre dans la buselure, ce liquide de refroidissement à haute pression ne peut pas fuir dans le local au niveau du détecteur de liquide.
Le détecteur qui a été décrit et qui est repré-sente sur les figures peut être réalisé de manière minia-turisée et peut incorporer des éléments du commerce, en particulier, on peut utiliser comme élément sensible , . , CA 022~9468 1998-12-30 électrique, un interrupteur du commerce, par exemple du type RAlUF commercialisé par la société LEM0.
Le méplat 36b du corps interne 27 peut présenter une épaisseur faible, par exemple de l'ordre d'1 mm.
L'aimant permanent 37 de forme torique peut etre réalisé en tout matériau magnétique dur présentant des caractéristiques assurant un fonctionnement stable du détecteur sur de longues périodes. De préférence, l'ai-mant permanent est noyé dans la paroi du flotteur, lors de la réalisation par moulage du flotteur. Le flotteur peut etre en un matériau quelconque ayant une densité
inférieure à la densité du liquide.
L'inven~ion ne se limite pas au mode de réalisa-tion qui a été décrit.
C'est ainsi que l'enveloppe et le corps interne du détecteur peuvent avoir des formes différentes de celles qui ont été décrites et que le détecteur peut être réalisé à partir de pièces différentes d'une enveloppe dans laquelle est vissé un corps interne creux.
Le niveau de liquide dans la chambre du détecteur peut être détecté par un dispositif de surveillance de niveau différent d'un flotteur incorporant un aimant permanent et associé à un interrupteur électrique.
L'invention s'applique non seulement à la détec-tion de fuites de fluide de refroidissement dans un conduit d'instrumentation d'un réacteur nucléaire a eau sous presslon mais également à la détection de la pré-sence de liquide dans un élément d'une installation industrielle quelconque, dans le but de détecter une fuite de liquide dans l'installation industrielLe.
Claims (8)
1.- Détecteur de présence d'un liquide dans un espace interne (8c) d'un élément (8, 17, 18) d'une installation industrielle, de manière à détecter une fuite éventuelle de liquide dans l'installation comportant un corps de détecteur (26, 27) délimitant une chambre (28), et des moyens de détection (30, 29, 37) du dépassement d'un niveau de liquide dans la chambre (28) du détecteur (25) comprenant un flotteur (29) disposé dans la chambre (28) du détecteur (25), caractérisé par le fait que le corps de détecteur comporte des moyens de liaison (32) du corps (26, 27) du détecteur (25) à l'élément (8, 17, 18) de l'installation industrielle, de manière à mettre en communication la chambre (28) du détecteur et l'espace interne de l'élément, par fixation du corps du détecteur (26, 27) sur l'élément (8, 17, 18) et que les moyens de détection (30, 29, 27) comportent un aimant permanent (37) fixé sur le flotteur (29) et un contacteur électrique (30) ayant un élément mobile de contact sensible au champ magnétique pour son déplacement entre une position ouverte et une position fermée.
2.- Détecteur suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le contacteur (30) est un interrupteur à lame souple susceptible de basculer sous l'effet d'un champ magnétique créé par l'aimant permanent (37), lors d'un passage de l'aimant (37) en vis-à-vis d'une partie de contact de l'interrupteur à lame souple (30), l'aimant permanent (37) solidaire du flotteur(29) étant déplacé par la poussée d'Archimède d'eau accumulée dans la chambre (28) du détecteur (25) en communication avec l'espace interne (8c) de l'élément (8, 17, 18).
3.- Détecteur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le flotteur (29) et l'aimant permanent (37) de formeannulaire sont disposés de manière sensiblement coaxiale autour d'un corps cylindrique creux (36a) disposé dans une partie centrale de la chambre (28) du détecteur (25) et contenant le contacteur électrique (30b).
4.- Détecteur suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la chambre (28) du détecteur (25) est ménagée à l'intérieur d'une enveloppe tubulaire (26) dans laquelle est engagé un corps interne creux (27, 36, 36a) ayant une partie cylindrique (36a) dans laquelle est introduit le contacteur électrique sensible (30b) et assurant la fermeture d'une extrémité de l'enveloppe (26).
5.- Détecteur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'enveloppe (26) et le corps interne (27) du détecteur (25) sont en matériau magnétique.
6.- Détecteur suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5. caractérisé
par le fait que le corps interne (27) du détecteur (25) comporte une partie (36b) de section réduite par rapport à la section de la partie (36a) renfermant l'élément sensible électrique (30b) engagée dans un alésage (26b) de l'enveloppe (26) traversant une partie (32) de l'enveloppe (26) par l'intermédiaire de laquelle le détecteur (25) est relié à l'élément (8) dans lequel est réalisée la détection de liquide et une partie d'extrémité (36c) évasée vers l'extérieur de l'alésage (26b) de l'enveloppe (26) du détecteur (25).
par le fait que le corps interne (27) du détecteur (25) comporte une partie (36b) de section réduite par rapport à la section de la partie (36a) renfermant l'élément sensible électrique (30b) engagée dans un alésage (26b) de l'enveloppe (26) traversant une partie (32) de l'enveloppe (26) par l'intermédiaire de laquelle le détecteur (25) est relié à l'élément (8) dans lequel est réalisée la détection de liquide et une partie d'extrémité (36c) évasée vers l'extérieur de l'alésage (26b) de l'enveloppe (26) du détecteur (25).
7.- Utilisation d'un détecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour détecter une fuite éventuelle d'eau de refroidissement dans une partie d'une ligne d'instrumentation d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, à l'intérieur d'un local de mesure (5) du réacteur nucléaire.
8.- Utilisation suivant la revendication 7, la ligne d'instrumentation comportant un conduit d'instrumentation (6) relié à la cuve du réacteur nucléaire, une buselure (8) assurant la sortie étanche d'un doigt de gant (10) du conduit de guidage d'instrumentation (6) et un prolongateur (16) de forme tubulaire du doigt de gant (10) sur lequel sont disposés un clapet anti-retour (17) et une vanne motorisée (18), caractérisée par le fait que le corps de détecteur (25) est fixé sur l'un au moins des éléments de la ligne d'instrumentation constituée par la buselure (8), le clapet anti-retour (17) et la vanne motorisée (18).
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