EP0291373A1 - Canne tubulaire pour le traitement de la surface intérieure d'un tube - Google Patents

Canne tubulaire pour le traitement de la surface intérieure d'un tube Download PDF

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EP0291373A1
EP0291373A1 EP88400998A EP88400998A EP0291373A1 EP 0291373 A1 EP0291373 A1 EP 0291373A1 EP 88400998 A EP88400998 A EP 88400998A EP 88400998 A EP88400998 A EP 88400998A EP 0291373 A1 EP0291373 A1 EP 0291373A1
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EP
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rod
tube
piston
tubular
seal
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EP88400998A
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EP0291373B1 (fr
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Alain Vouzellaud
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Areva NP SAS
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Framatome SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/002—Component parts or details of steam boilers specially adapted for nuclear steam generators, e.g. maintenance, repairing or inspecting equipment not otherwise provided for
    • F22B37/003—Maintenance, repairing or inspecting equipment positioned in or via the headers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies

Definitions

  • the invention relates to a tubular rod for treating the inner surface of a tube with a liquid supplied by the rod, comprising a sealing device arranged around the tubular body of the rod.
  • Rods of tubular shape are known which make it possible to establish a circulation of treatment liquid in contact with an area of a tube to be treated and, optionally, to bring an electric current to effect electrolysis of the liquid in this area.
  • such a rod can be used to produce a metallic coating such as nickel plating inside a tube.
  • Such treatment is very often carried out in an area of the tube located at the exit face of the tube plate, that is to say at a short distance from one of the inlets of the tube, this distance being less at one meter.
  • the treatment rods of the internal surface of the steam generator tubes must include sealing devices making it possible to isolate from adjacent areas, the part of the tube in which the treatment is carried out, to avoid electrolyte leakage from and else in this area.
  • Such treatment rods comprising sealing devices have been used quite commonly, for the treatment of areas of the tube located inside or in the vicinity of the tube plate.
  • the cane providing the treatment is maintained and centered in the tube to be treated by its base which comprises several centering elements which can be introduced into the tubes adjacent to the tube to be treated.
  • the base part of the cane also includes means for ensuring the distribution of fluid in the cane and in particular the fluid used for the treatment.
  • Such a treatment rod and the sealing device associated with it are of a complex structure and have many parts, so that it is difficult to ensure correct operation and that leaks may appear. liquid electrolyte at the ends of the area to be treated.
  • the object of the invention is therefore to propose a tubular rod for the treatment of the surface. interior of a tube by a liquid supplied by the cane comprising a sealing device arranged around the tubular body of the cane and making it possible to isolate a part of the interior surface of the tube extending along its length, with respect to the zones adjacent to the tube, this tubular rod having a simple structure and making it possible to ensure a very good seal against the liquid on either side of the zone to be treated.
  • the sealing device comprises two sets spaced along the length of the rod, each consisting of an annular piston mounted movable in the axial direction around the body of the rod, at least one flexible annular seal disposed around the body of the rod and interposed, in the axial direction, between one end of the piston and a radial support rim and a remote actuation means of the piston, for its displacement in the axial direction in one direction or in the 'other.
  • FIGS. 1, 2a and 2b there is shown a first embodiment of a nickel-plating rod 1 making it possible to coat the inside of a tube.
  • This nickel plating rod 1 is produced in entirely rigid form and comprises the rod itself 1a which is introduced into the tube and a distributor block 1b allowing the distribution of fluid in the rod, rigidly connected to one of the ends of the rod itself. said 1a.
  • Part 1a comprises a body 2 of tubular shape constituted by a set of envelopes and pieces of tubular shape such as 2a and 2b.
  • the sealing device of the rod comprises two sealing assemblies 5 and 6 arranged around the body 2 and spaced along the axial direction 4 of the rod 1a.
  • the body 2 has at its end a head 7 of profiled shape.
  • the rod 1a also comprises, above the distribution block 1b, a ring 9 slidably mounted on the external surface of the body 2 of the rod and which can be locked in axial position by means of a screw 8.
  • the ring 9 comes to bear on the entry face of the tube plate on which the end is flush inlet mite of the tube to be treated and makes it possible to adjust the length of the rod 1a introduced into the tube. This adjustment makes it possible to place the active area of the nickel-plating rod located between the sealing assemblies 5 and 6 in accordance with the area of the tube to be treated.
  • the distribution block 1b is internally machined to constitute a channel 10 for supplying the cane with electrolyte liquid and a channel 11 for recovering the electrolyte having circulated in the cane.
  • the channels 10 and 11 open onto the end face 12 of the block 1b at the level of fittings such as 13 allowing their junction with a flexible pipe.
  • the channel 10 communicates inside the block 1b, with the outer annular conduit 14 of the tubular body 2.
  • the annular conduit 14 opens to the exterior of the body 2, through an annular opening 15 located just above the assembly sealing 6 and limited by two parts with frustoconical surface 16 and 17.
  • the part 16 is integral with the tubular envelope 2b of the body 2 and the part 17, with a cuff 18 constituting the outer wall of the annular passage 14 and connected at its lower part to a thick sleeve 19 itself fixed to the distributor block 1b at its lower part. All of the envelopes and tubular parts 2a, 2b, 18 and 19 constitute the tubular body 2.
  • the envelopes 2a and 2b are pierced at their upper part, below the sealing assembly 5, by openings 21 placing in communication inside the tube 2a with the space between the active part of the rod 1a located between the sealing assemblies 5 and 6 and the inner surface of the tube 20 which is coated.
  • the electrolyte liquid sent into the annular passage 14 through the supply channel 10 flows the outside of the body 2 of the cane through the annular opening 15.
  • the liquid comes into contact with the interior surface of the tube over the entire length of the area to be treated, then is recovered inside the tube 2a by the openings 21.
  • the electrolyte liquid then returns through the central conduit formed by the tubular casing 2a, at the entrance to the channel 11.
  • the tubular casing 2b of the body 2 of the rod constituting the electrode is brought to a certain potential relative to the tube 20 thanks to an electrical connector 23 connected to the base of the distributor block 1b.
  • the electrolysis of the liquid flowing along the inner wall of the tube 20 is thus carried out in the treatment zone, which makes it possible to deposit a layer of nickel coating on the inner surface of the tube.
  • the sealing assemblies 5 and 6 of the nickel-plating rod 1 which will be described below make it possible to achieve perfect confinement of the electrolyte liquid and to avoid any leakage on either side of the zone of the tube to be coated.
  • the body 2 of the rod carries at its upper part an end piece 24 on which the head is fixed 7.
  • the piece 24 and the head 7 define between them an annular chamber 25 in which a piston 26 of annular shape is mounted movable in the direction of the axis 4 of the rod.
  • the piston 26 is mounted leaktight in the annular chamber 25 by means of segment seals 27.
  • the annular chamber 25 communicates with a channel 28 machined inside the end piece 24 and itself in communication with a directed tube 29 along the axis 4 of the rod and connected at its lower part, at the level of the distribution block 1b, to a nozzle 30 per putting to connect it, by a flexible pipe, to a compressed air supply means.
  • the sleeves 18 and 19 delimit between them an annular chamber 35 having as axis the axis 4 of the rod and enclosing a piston 36 mounted movably and sealed in the chamber 35 by means of segment seals 37.
  • the chamber 35 is supplied with compressed air via a duct 39 connected to a chamber formed in the distribution block 1b into which the nozzle 30 opens.
  • the pistons 26 and 36 can therefore be actuated simultaneously when the nozzle 30 is supplied with compressed air.
  • the piston 36 then comes to bear, by means of a plastic ring 41, on a flexible annular rubber seal 42 threaded on the external surface of the sleeve 18.
  • the sleeve 18 has an upper shoulder 43 constituting a radial rim support for the end of the annular seal 42 opposite the ring 41 and the piston 36.
  • the upward movement of the piston 36 under the effect of the compressed air produces compression and radial expansion of the seal 42 which then comes into tight contact with the interior surface of the tube 20.
  • the supply of compressed air to the nozzle 30 makes it possible to perfectly isolate the zone of the tube 20 in which the nickel-plating is carried out as described above.
  • FIG. 3 an alternative embodiment of the sealing devices 5 and 6 is seen, the corresponding elements in FIGS. 2a and 2b on the one hand and 3 on the other hand bearing the same references.
  • the end surfaces 45 and 46 of the pistons 26 and 36 respectively and the bearing surfaces 47 and 48 of the part 34 and of the sleeve 18 respectively have been chamfered, the chamfer surfaces opposite two to two being inclined in different directions.
  • the pistons 26 and 36 come into contact with the elastic seals 32 and 42 respectively, without the interposition of a plastic ring.
  • the annular pistons 26 and 36 whose ends are chamfered compress the elastic seals 32 and 42 which are retained by the chamfered shoulders 47 and 48. This produces compression of the elastic seals promoting a radial expansion of the central part of these elastic seals coming into contact with the tube 20.
  • the passage openings 15 and 21 of the electrolyte fluid have also been produced in a slightly different manner from the embodiment shown in FIGS. 2a and 2b.
  • the circulation of the electrolyte fluid from the conduit 14 and its return by the central part of the tubular body 2, around the air duct 29, is identical to what has been described with reference to Figures 2a and 2b.
  • the supply of electrolytic liquid to the cane is interrupted and the electrolytic liquid is recovered by the conduit 11 and the nozzle 13. If there remains debris or waste in the tube at l after the nickel plating operation, these are recovered via an upper cylindrical recess 50 and a conduit 51 machined in the distribution block 1b, the conduit 51 being in communication with a nozzle 52 d disposal of waste or debris.
  • a nickel-plating rod 1 is seen in the service position inside a tube 20 crimped in the tube plate 60 of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
  • the steam generator comprises, below the inlet face 60a of the tube plate 60 on which the end of the tube 20 is flush, a water box 61 in which a manhole or manhole 62 is provided.
  • a carrier device 63 comprising an arm 64 at the end of which is fixed a carrier 65 to which is connected an end ring 66 of a flexible guide duct 67.
  • the device 63 of conventional type makes it possible to move the carrier 65 in order to bring it successively in coincidence with the inlet end of each of the tubes to be treated.
  • the nickel-plating rod 1 comprises a rigid end part 70 which can be produced like the part of the rigid rod described above and shown in FIGS. 2a and 2b and 3.
  • This part rigid comprises two sealing assemblies 75 and 76 whose structure and operation are identical to those of the sealing assemblies 5 and 6 described above.
  • the nickel-plating rod 71 shown in FIG. 4 also includes a distribution block 71b identical to the block 1b shown in FIG. 1.
  • This distribution block 71b is fixed on a support 73 located outside the water box 61, on which is fixed the end of the flexible guide duct 67 opposite the carrier 65 and the inlet of the tube.
  • the rigid part 70 of the nickel plating rod is connected to the distribution block 71b by a body 72 constituted by flexible coaxial conduits allowing the supply of fluid and electric current to the rigid part 70 of the nickel plating rod.
  • the device shown in FIG. 4 makes it possible to introduce a nickel-plating rod into a steam generator tube and to control the nickel-plating operation, from the outside of the water box.
  • the operations can be carried out by remote control of the carrier device 63, remote introduction into the desired position of the rod and control from the outside, at the distribution block 71b, of the operation of coating the tube.
  • nickel plating can be carried out in the straight part of the tube 20 at any height above the tube plate 60.
  • the nickel-plating rod comprises a body 82 of tubular shape constituted by a simple tube 83 secured at its upper part to an end piece 84 and connected at its lower part to a sheath 85 coaxial with the tube 83, located outside of the tube 83 and forming therewith an annular conduit 89 allowing the passage of the electrolyte liquid.
  • the tube 83 and the sheath 85 have for common axis the axis 4 which coincides with the axis of the tube, when the nickel-plating rod 80 is in the service position in the tube 20.
  • tube 83 and the sheath 85 can be replaced, over part of their length, from a place located below the sealing assembly 86, by flexible conduits connected to one from their ends to the rigid part of the body 82 of the rod 80 and at their other end to a fluid distribution block, not shown.
  • the embodiment using the flexible conduit makes it possible to introduce and control the nickel-plating rod, from the outside of the water box of a steam generator.
  • a profiled head 87 secured to a piston 88.
  • the seal between the head 87 and the part 84 is ensured by a seal 90.
  • a helical spring 91 is interposed between the part 84 forming part of the tubular body 82 of the rod and the piston 88.
  • the spring 91 applies the piston 88 to a first elastic annular seal 92a which itself transmits the pressure from the piston 88 to a second annular seal 92b, via a support spacer 93.
  • the second annular seal 92b is supported on a radial flange 94 of a sleeve 95 constituting the electrode of the nickel-plating rod 80.
  • the sleeve 95 mounted freely sliding around the tube 83 of the body 82 of the nickel-plating rod.
  • the lower part of the sleeve 95 comes to bear by a radial rim 96, on a first annular seal 97a which itself bears, by means of a spacer 98, on a second annular seal 97b bears on the end of the sheath 85 integral with the tube 83 of the body 82 of the rod.
  • the electrolyte liquid is introduced into the tube, outside the body 82 of the rod, through the annular conduit 89 communicating, at its upper end, with openings 100 passing through the electrode 95.
  • the electrolyte liquid circulates between the electrode 95 and the internal surface of the tube 20 before entering the openings 101 passing through the electrode 95 and the tube 83 of the body 82 of the nickel-plating rod.
  • the electrolyte liquid then returns through the interior of the tube 83, to the distribution block connected to the end, not shown, of the nickel-plating rod 80.
  • the nickel-plating rod 80 also comprises, along its axis 4, a compressed air supply duct 103 connected to the internal bore of the end piece 84 of the body 82, opening into a chamber 104 formed between the head 87 and the end of the part 84.
  • the chamber 104 is sealed using the gasket 90.
  • the nickel-plating rod 80 can then be moved inside the tube 20, for example to be extracted from this tube, the seals remaining in the non-expanded position as long as the compressed air pressure is maintained in the chamber 104.
  • the device shown in FIG. 5 is said to be positive security, since the action of the spring 91 makes it possible to automatically seal between the seals and the inner surface of the tube and it is necessary to exert pressure to decompress the joints and make them leave contact with the internal wall of the tube 20.
  • FIGS. 6 and 7 an embodiment of the lower part of a nickel-plating rod of the type shown in FIG. 5, that is to say with positive security, is seen.
  • the corresponding elements in Figures 5 on the one hand and 6 and 7 on the other hand have been designated by the same references.
  • the tube 83 of the tubular body 82 of the rod is connected, at its lower part, to a fitting 106 comprising a tip 107 with lug ensuring its assembly with the sheath 85.
  • the sheath 85 is itself integral, at its lower part, with a connector 108.
  • the two connectors 106 and 108 make it possible to connect the rigid part of the rod, at the level of the tubular parts 83 and 85, to flexible conduits 109 and 110, respectively.
  • the coaxial conduits 109 and 110 constitute a flexible conduit similar to the conduit 72 shown in FIG. 4 and are connected at their end opposite to the connectors 106 and 108, to the distribution block of the nickel-plating rod, not shown.
  • a flexible conduit 103 for supplying compressed air for unlocking the sealing devices of the positive security rod is fixed, by means of fingers 111, to the connector 106.
  • the electrolyte liquid is introduced into the rigid part of the rod, through the annular conduit 89 formed between the flexible conduits 109 and 110.
  • the electrolyte is collected at the central part of the tube 83, then in the interior space 105 of the conduit 109 .
  • the treatment rod according to the invention has the advantage of comprising a simple sealing device and extremely reliable operation.
  • This sealing device can be very easily controlled remotely and does not require significant modifications to the structure of the rod.
  • the treatment rod can be controlled remotely and does not require direct intervention in the vicinity of the tube to be treated.
  • the structure of the rod can be different and include rigid parts and successive flexible parts having lengths adapted to the shape and dimensions of the tubes to be treated.
  • the treatment rod according to the invention can be used not only for nickel plating or for other metallic coatings of the inner surface of a tube but also for treatments different from a coating such as pickling or electrolytic or chemical machining or other surface treatments requiring the interior surface of the tube to come into contact with a reactive liquid.

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Abstract

La canne comporte un dispositif d'étanchéité permettant d'isoler une partie de la surface intérieu­re du tube s'étendant suivant sa longueur, des zones adjacentes. Le dispositif d'étanchéité comporte deux ensembles (5, 6) espacés suivant la longueur de la canne constitués chacun par un piston (26, 36) de for­me annulaire monté coulissant sur le corps (2) de la canne et au moins un joint d'étanchéité annulaire (32, 42) intercalé entre le piston et un rebord radial d'appui (33, 43). Un moyen d'actionnement (25, 35) du piston (26, 36) permet de comprimer le joint (32, 42) et de provoquer sa dilatation radiale.

Description

  • L'invention concerne une canne tubulaire pour le traitement de la surface intérieure d'un tube par un liquide amené par la canne, comportant un dis­positif d'étanchéité disposé autour du corps tubulaire de la canne.
  • On connaît des cannes de forme tubulaire permettant d'établir une circulation de liquide de traitement en contact avec une zone d'un tube à trai­ter et, éventuellement, d'amener un courant électrique pour réaliser une électrolyse du liquide dans cette zone.
  • En particulier, une telle canne peut être utilisée pour réaliser un revêtement métallique tel qu'un nickelage à l'intérieur d'un tube.
  • Dans le cas de tubes de grande longueur et de faible diamètre, par exemple dans le cas d'un tube de générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression dont le diamètre intérieur est voisin de 0,02 m et qui comporte deux parties droites dont la longueur est supérieure à dix mètres, il peut être né­cessaire de réaliser un revêtement métallique tel qu'un nickelage, dans certaines zones du tube, pour améliorer sa tenue à la corroson en service.
  • Un tel traitement est très souvent effectué dans une zone du tube se trouvant au niveau de la face de sortie de la plaque tubulaire, c'est-à-dire à une faible distance de l'une des entrées du tube, cette distance étant inférieure à un mètre.
  • Il peut être souhaitable cependant d'effec­tuer un traitement de la surface intérieure du tube, dans l'une de ses parties droites, à une distance quelconque des entrées de ce tube affleurant sur la face d'entrée de la plaque tubulaire.
  • Les cannes de traitement de la surface inté­rieure des tubes de générateur de vapeur doivent com­porter des dispositifs d'étanchéité permettant d'iso­ler des zones adjacentes, la partie du tube dans la­quelle on réalise le traitement, pour éviter des fui­tes d'électrolyte de part et d'autre de cette zone.
  • De telles cannes de traitement comportant des dispositifs d'étanchéité ont été utilisées assez couramment, pour le traitement de zones du tube si­tuées à l'intérieur ou au voisinage de la plaque tubu­laire. La canne assurant le traitement est maintenue et centrée dans le tube à traiter par sa base qui com­porte plusieurs éléments de centrage pouvant être in­troduits dans les tubes adjacents au tube à traiter. La pièce de base de la canne comporte également des moyens pour assurer la distribution de fluide dans la canne et en particulier le fluide utilisé pour le traitement. Une telle canne de traitement et le dispo­sitif d'étanchéité qui lui est associé sont d'une structure complexe et comportent de nombreuses pièces, si bien qu'il est difficile d'en assurer un fonction­nement correct et qu'il peut apparaître des fuites de liquid électrolyte aux extrémités de la zone à trai­ter.
  • On connaît d'autre part un dispositif per­mettant de traiter une zone quelconque d'une des par­ties rectilignes du tube, comportant un jeu d'entre­toises qui doivent être montées dans le tube au fur et à mesure de l'introduction de la canne dans ce tube. Cette canne comporte des moyens d'étanchéité consti­tués par des joints gonflables dont la mise en oeuvre est complexe.
  • Le but de l'invention est donc de proposer une canne tubulaire pour le traitement de la surface intérieure d'un tube par un liquide amené par la canne comportant un dispositif d'étanchéité disposé autour du corps tubulaire de la canne et permettant d'isoler une partie de la surface intérieure du tube s'étendant suivant sa longueur, par rapport aux zones adjacentes du tube, cette canne tubulaire ayant une structure simple et permettant d'assurer une très bonne étanché­ité au liquide de part et d'autre de la zone à trai­ter.
  • Dans ce but, le dispositif d'étanchéité com­porte deux ensembles espacés suivant la longueur de la canne constitués chacun par un piston de forme annu­laire monté mobile dans la direction axiale autour du corps de la canne, au moins un joint d'étanchéité an­nulaire souple disposé autour du corps de la canne et intercalé, dans la direction axiale, entre une extré­mité du piston et un rebord radial d'appui et un moyen d'actionnement à distance du piston, pour son déplace­ment dans la direction axiale dans un sens ou dans l'autre.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples non limi­tatifs, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'une canne suivant l'invention utilisée pour le nickelage intérieur d'un tube de générateur de vapeur.
    • La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle de la canne de nickelage.
    • Les figures 2a et 2b sont des vues en coupe de la canne de nickelage représentée sur la figure 1, au niveau de chacun des ensembles d'étanchéité de cette canne.
    • La figure 3 est une vue en coupe d'une canne de nickelage suivant une variante du mode de réalisa­tion représenté sur les figures 1, 2a et 2b.
    • La figure 4 est une vue en élévation d'une canne de nickelage ayant une partie souple, en posi­tion de travail dans un tube de générateur de vapeur.
    • La figure 5 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une partie d'une canne de nickelage montrant un dispositif d'étanchéité suivant une va­riante de réalisation.
    • La figure 6 est une vue en coupe axiale d'une partie d'une canne de nickelage comportant une partie souple comme représenté sur la figure 5.
    • La figure 7 est une vue en coupe transversa­le suivant 7-7 de la figure 6.
  • Sur les figures 1, 2a et 2b, on a représenté un premier mode de réalisation d'une canne de nickela­ge 1 permettant d'effectuer un revêtement à l'inté­rieur d'un tube. Cette canne de nickelage 1 est réali­sée sous forme entièrement rigide et comporte la canne proprement dite 1a qui est introduite dans le tube et un bloc distributeur 1b permettant la distribution de fluide dans la canne, relié rigidement à l'une des ex­trémités de la canne proprement dite 1a.
  • La partie 1a comporte un corps 2 de forme tubulaire constitué par un ensemble d'enveloppes et de pièces de forme tubulaire tel que 2a et 2b. Le dispo­sitif d'étanchéité de la canne comporte deux ensembles d'étanchéité 5 et 6 disposés autour du corps 2 et es­pacés suivant la direction axiale 4 de la canne 1a. Le corps 2 comporte à son extrémité une tête 7 de forme profilée. La canne 1a comporte également, au-dessus du bloc de distribution 1b, une bague 9 montée coulissan­te sur la surface extérieure du corps 2 de la canne et qui peut être bloquée en position axiale grâce à une vis 8. La bague 9 vient en appui sur la face d'entrée de la plaque tubulaire sur laquelle affleure l'extré­ mité d'entrée du tube à traiter et permet de régler la longueur de la canne 1a introduite dans le tube. Ce réglage permet de placer la zone active de la canne de nickelage située entre les ensembles d'étanchéité 5 et 6 en concordance avec la zone du tube à traiter.
  • Le bloc de distribution 1b est usiné inté­tieurement pour constituer un canal 10 d'alimentation de la canne en liquide électrolyte et un canal 11 de récupération de l'électrolyte ayant circulé dans la canne. Les canaux 10 et 11 débouchent sur la face d'extrémité 12 du bloc 1b au niveau de raccords tel que 13 permettant leur jonction à un tuyau souple.
  • Le canal 10 communique à l'intérieur du bloc 1b, avec le conduit annulaire extérieur 14 du corps tubulaire 2. Le conduit annulaire 14 débouche à l'ex­térieur du corps 2, par une ouverture annulaire 15 si­tuée juste au-dessus de l'ensemble d'étanchéité 6 et limitée par deux pièces à surface tronconique 16 et 17. La pièce 16 est solidaire de l'enveloppe tubulaire 2b du corps 2 et la pièce 17, d'une manchette 18 cons­tituant la paroi extérieure du passage annulaire 14 et reliée à sa partie inférieure à un manchon de forte épaisseur 19 lui-même fixé au bloc distributeur 1b à sa partie inférieure. L'ensemble des enveloppes et pièces tubulaires 2a, 2b, 18 et 19 constitue le corps tubulaire 2. Les enveloppes 2a et 2b sont percées à leur partie supérieure, en-dessous de l'ensemble d'é­tanchéité 5, par des ouvertures 21 mettant en commu­nication l'intérieur du tube 2a avec l'espace compris entre la partie active de la canne 1a située entre les ensembles d'étanchéité 5 et 6 et la surface intérieure du tube 20 dont on effectue le revêtement.
  • Le liquide électrolyte envoyé dans le passa­ge annulaire 14 par le canal d'alimentation 10 s'écou­ le à l'extérieur du corps 2 de la canne par l'ouvertu­re annulaire 15. Le liquide entre en contact avec la surface intérieure du tube sur toute la longueur de la zone à traiter, puis est récupéré à l'intérieur du tube 2a par les ouvertures 21. Le liquide électrolyte revient alors par le conduit central ménagé par l'en­veloppe tubulaire 2a, à l'entrée du canal 11. L'enve­loppe tubulaire 2b du corps 2 de la canne constituant l'électrode est portée à un certain potentiel par rap­port au tube 20 grâce à un connecteur électrique 23 relié à la base du bloc distributeur 1b. On réalise ainsi l'électrolyse du liquide s'écoulant le long de la paroi intérieure du tube 20 dans la zone de traite­ment, ce qui permet de déposer une couche de nickel de revêtement sur la surface intérieure du tube.
  • Les ensembles d'étanchéité 5 et 6 de la can­ne de nickelage 1 qui vont être décrits ci-dessous permettent de réaliser un confinement parfait du li­quide électrolyte et d'éviter toute fuite de part et d'autre de la zone du tube à revêtir.
  • Comme il est visible sur la figure 2a, le corps 2 de la canne porte à sa partie supérieure une pièce d'extrémité 24 sur laquelle est fixée la tête 7. La pièce 24 et la tête 7 délimitent entre elles une chambre annulaire 25 dans laquelle un piston 26 de forme annulaire est monté mobile dans la direction de l'axe 4 de la canne.
  • Le piston 26 est monté étanche dans la cham­bre annulaire 25 grâce à des joints segments 27. La chambre annulaire 25 communique avec un canal 28 usiné à l'intérieur de la pièce d'extrémité 24 et lui-même en communication avec un tube 29 dirigé suivant l'axe 4 de la canne et relié à sa partie inférieure, au ni­veau du bloc de distribution 1b, à un ajutage 30 per­ mettant de le relier, par une conduite souple, à un moyen d'alimentation en air comprimé.
  • Lorsque de l'air comprimé est admis dans la chambre 25, le piston 26 est repoussé vers le bas dans la direction axiale et vient en appui, par l'intermé­diaire d'un anneau en matière plastique 31, sur un joint annulaire souple en caoutchouc 32, en appui par son extrémité opposée à l'anneau 31 et au piston 26, sur un épaulement 33 usiné sur une pièce 34 solidaire du corps 2 de la canne. La partie inférieure de la pièce 34 constitue ainsi un rebord saillant dans la direction radiale sur lequel le joint annulaire souple 32 vient en appui. Lorsque le piston 26 est actionné par l'air comprimé, le joint 32 subit une compression et une expansion radiale de façon à venir en contact étanche avec la surface intérieure du tube 20.
  • Sur la figure 2b, on voit que les manchons 18 et 19 délimitent entre eux une chambre annulaire 35 ayant pour axe l'axe 4 de la canne et renfermant un piston 36 monté mobile et étanche dans la chambre 35 grâce à des joints segments 37. La chambre 35 est ali­mentée en air comprimé par l'intermédiaire d'un conduit 39 relié à une chambre ménagée dans le bloc de répartition 1b dans laquelle débouche l'ajutage 30.
  • Les pistons 26 et 36 peuvent donc être ac­tionnés simultanément lorsqu'on alimente l'ajutage 30 en air comprimé. Le piston 36 vient alors en appui, par l'intermédiaire d'un anneau en matière plastique 41, sur un joint annulaire souple en caoutchouc 42 enfilé sur la surface externe du manchon 18. Le man­chon 18 comporte un épaulement supérieur 43 consti­tuant un rebord radial d'appui pour l'extrémité du joint annulaire 42 opposée à l'anneau 41 et au piston 36. Le déplacement vers le haut du piston 36 sous l'effet de l'air comprimé produit une compression et une dilatation radiale du joint 42 qui vient alors en contact étanche avec la surface intérieure du tube 20.
  • Après mise en place de la canne de nickelage 1 dans le tube, l'alimentation en air comprimé de l'a­jutage 30 permet d'isoler parfaitement la zone du tube 20 dans laquelle on réalise le nickelage comme décrit ci-dessus.
  • Sur la figure 3, on voit une variante de ré­alisation des dispositifs d'étanchéité 5 et 6, les éléments correspondants sur les figures 2a et 2b d'une part et 3 d'autre part portant les mêmes repères.
  • Dans cette variante de réalisation, les sur­faces d'extrémité 45 et 46 des pistons 26 et 36 res­pectivement et les surfaces d'appui 47 et 48 de la pièce 34 et de la chemise 18 respectivement ont été chanfreinées, les surfaces de chanfrein opposées deux à deux étant inclinées dans des directions différen­tes. Les pistons 26 et 36 viennent en contact avec les joints élastiques 32 et 42 respectivement, sans inter­position d'un anneau en matière plastique. Lors de la mise en compression, les pistons annulaires 26 et 36 dont les extrémités sont chanfreinées viennent compri­mer les joints élastiques 32 et 42 qui sont retenus par les épaulements chanfreinés 47 et 48. On obtient ainsi une compression des joints élastiques favorisant une expansion radiale de la partie centrale de ces joints élastiques venant en contact avec le tube 20.
  • Dans la variante de réalisation de la figure 3, les ouvertures de passage 15 et 21 du fluide élec­trolyte ont également été réalisées de façon un peu différente du mode de réalisation représenté sur les figures 2a et 2b. Cependant, la circulation du fluide électrolyte à partir du conduit 14 et son retour par la partie centrale du corps tubulaire 2, autour du conduit d'air 29, est identique à ce qui a été décrit en référence aux figures 2a et 2b.
  • A la fin d'une opération de nickelage, l'a­limentation en liquide électrolytique de la canne est interrompue et le liquide électrolytique est récupéré par le conduit 11 et l'ajutage 13. S'il subsiste des débris ou déchets dans le tube à l'issue de l'opéra­tion de nickelage, ceux-ci sont récupérés par l'inter­médiaire d'un évidement cylindrique supérieur 50 et d'un conduit 51 usinés dans le bloc de distribution 1b, le conduit 51 étant en communication avec un aju­tage 52 d'évacuation des déchets ou débris.
  • Sur la figure 4, on voit une canne de nicke­lage 1 en position de service à l'intérieur d'un tube 20 serti dans la plaque tubulaire 60 d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Le générateur de vapeur comporte, en dessous de la face d'entrée 60a de la plaque tubulaire 60 sur la­quelle affleure l'extrémité du tube 20, une boîte à eau 61 dans laquelle est prévue une ouverture de visite ou trou d'homme 62.
  • A l'intérieur de la boîte à eau 61 est monté un dispositif porteur 63 comportant un bras 64 à l'ex­trémité duquel est fixé un porteur 65 auquel est re­liée une bague d'extrémité 66 d'un conduit souple de guidage 67. Le dispositif 63 de type classique permet de déplacer le porteur 65 pour l'amener successivement en coïncidence avec l'extrémité d'entrée de chacun des tubes à traiter.
  • La canne de nickelage 1 comporte une partie d'extrémité rigide 70 qui peut être réalisée comme la partie de la canne rigide décrite précédemment et re­présentée sur les figure 2a et 2b et 3. Cette partie rigide comporte deux ensembles d'étanchéité 75 et 76 dont la structure et le fonctionnement sont identiques à ceux des ensembles d'étanchéité 5 et 6 décrits pré­cédemment.
  • La canne de nickelage 71 représentée sur la figure 4 comporte également un bloc de distribution 71b identique au bloc 1b représenté sur la figure 1. Ce bloc de distribution 71b est fixé sur un support 73 situé à l'extérieur de la boîte à eau 61, sur lequel est fixée l'extrémité du conduit de guidage souple 67 opposée au porteur 65 et à l'entrée du tube.
  • La partie rigide 70 de la canne de nickelage est reliée au bloc de distribution 71b par un corps 72 constitué par des conduits souples coaxiaux permettant l'alimentation en fluide et en courant électrique de la partie rigide 70 de la canne de nickelage.
  • Le mode de réalisation d'un corps déformable d'une canne de nickelage tel que le corps 72 sera dé­crit en se référant aux figures 6 et 7.
  • Le dispositif représenté sur la figure 4 permet d'introduire une canne de nickelage dans un tube de générateur de vapeur et de commander l'opéra­tion de nickelage, depuis l'extérieur de la boîte à eau. Les opérations peuvent être réalisées par télé­commande du dispositif porteur 63, introduction à dis­tance en position voulue de la canne et commande de­puis l'extérieur, au niveau du bloc de distribution 71b, de l'opération de revêtement du tube.
  • En utilisant un corps souple 72 de longueur suffisante, on peut effectuer un nickelage dans la partie droite du tube 20 à une hauteur quelconque au-­dessus de la plaque tubulaire 60.
  • Sur la figure 5, on voit une variante de ré­alisation des ensembles d'étanchéité 5 et 6 d'une ca­ ne de nickelage 80 introduite en position de service dans un tube 20.
  • La canne de nickelage comporte un corps 82 de forme tubulaire constitué par un simple tube 83 solidaire à sa partie supérieure d'une pièce d'extré­mité 84 et relié à sa partie inférieure à un fourreau 85 coaxial au tube 83, situé à l'extérieur du tube 83 et ménageant avec celui-ci un conduit annulaire 89 permettant le passage du liquide électrolyte. Le tube 83 et le fourreau 85 ont pour axe commun l'axe 4 qui est confondu avec l'axe du tube, lorsque la canne de nickelage 80 est en position de service dans le tube 20.
  • Il est à noter que le tube 83 et le fourreau 85 peuvent être remplacés, sur une partie de leur lon­gueur, à partir d'un endroit situé en dessous de l'en­semble d'étanchéité 86, par des conduits souples re­liés à l'une de leurs extrémités à la partie rigide du corps 82 de la canne 80 et à leur autre extrémité à un bloc de distribution de fluide, non représenté.
  • Le mode de réalisation utilisant le conduit souple permet d'introduire et de commander la canne de nickelage, depuis l'extérieur de la boîte à eau d'un générateur de vapeur.
  • Sur la pièce supérieure 84 du corps 82 de la canne est montée une tête profilée 87 solidaire d'un piston 88. L'étanchéité entre la tête 87 et la pièce 84 est assurée par un joint 90.
  • Un ressort hélicoïdal 91 est intercalé entre la pièce 84 faisant partie du corps tubulaire 82 de la canne et le piston 88. Le ressort 91 applique le pis­ton 88 sur un premier joint annulaire élastique 92a qui lui-même transmet la pression du piston 88 à un second joint annulaire 92b, par l'intermédiaire d'une entretoise d'appui 93. Le second joint annulaire 92b est en appui sur un rebord radial 94 d'un manchon 95 constituant l'électrode de la canne de nickelage 80.
  • Le manchon 95 monté librement coulissant autour du tube 83 du corps 82 de la canne de nickela­ge. La partie inférieure du manchon 95 vient en appui par un rebord radial 96, sur un premier joint annulai­re 97a lui-même en appui, par l'intermédiaire d'une entretoise 98, sur un second joint annulaire 97b en appui sur l'extrémité du fourreau 85 solidaire du tube 83 du corps 82 de la canne.
  • La pression exercée par le piston 88 sur les joints annulaires 92a et 92b, sous l'effet du ressort 91, est transmise au manchon 95 qui exerce ainsi une pression sur les joints 97a et 97b.
  • L'ensemble des joints annulaires 92a, 92b, 97a et 97b sont ainsi comprimés simultanément grâce à l'action du ressort 91, si bien que la déformation ra­diale de ces joints annulaires qui viennent en contact avec la surface intérieure du tube 20, assure l'étan­chéité de la zone de traitement située entre les en­sembles d'étanchéité 5 et 6 et au niveau de l'életrode 95.
  • Le liquide électrolyte est introduit dans le tube, à l'extérieur du corps 82 de la canne, par le conduit annulaire 89 communiquant, à son extrémité su­périeure, avec des ouvertures 100 traversant l'élec­trode 95. Le liquide électrolyte circule entre l'élec­trode 95 et la surface interne du tube 20 avant de pé­nétrer dans les ouvertures 101 traversant l'électrode 95 et le tube 83 du corps 82 de la canne de nickelage. Le liquide électrolyte revient alors par l'intérieur du tube 83, au bloc de distribution relié à l'extrémi­té non représentée de la canne de nickelage 80.
  • La canne de nickelage 80 comporte également, suivant son axe 4, un conduit d'alimentation en air comprimé 103 relié à l'alésage intérieur de la pièce d'extrémité 84 du corps 82, débouchant dans une cham­bre 104 ménagée entre la tête 87 et l'extrémité de la pièce 84. La chambre 104 est rendue étanche grâce au joint 90. Lorsque de l'air comprimé est envoyé dans le tube 103 et dans la chambre 104, la tête 87 et le pis­ton 88 sont déplacés vers le haut, compriment le res­sort 91 et relâchent la pression exercée sur les joints annulaires 92a et 92b. La pression d'appui n'étant plus transmise à l'électrode 95 par le joint annulaire 92b, celle-ci relâche sa pression sur les joints inférieurs 97a et 97b.
  • La canne de nickelage 80 peut alors être déplacée à l'intérieur du tube 20, par exemple pour être extraite de ce tube, les joints restant en posi­tion non dilatée tant que la pression d'air comprimé est maintenue dans la chambre 104.
  • Le dispositif représenté sur la figure 5 est dit à sécurité positive, puisque l'action du ressort 91 permet de réaliser automatiquement l'étanchéité entre les joints et la surface intérieure du tube et qu'il est nécessaire d'exercer une pression pour dé­comprimer les joints et leur faire quitter le contact avec la paroi interne du tube 20.
  • Sur les figures 6 et 7, on voit un mode de réalisation de la partie inférieure d'une canne de nickelage du type représenté sur la figure 5, c'est-à-­dire à sécurité positive. Les éléments correspondants sur les figures 5 d'une part et 6 et 7 d'autre part ont été désignés par les mêmes repères.
  • Le tube 83 du corps tubulaire 82 de la canne est relié, à sa partie inférieure, à un raccord 106 comportant un embout 107 à ergot assurant son assem­blage avec le fourreau 85. Le fourreau 85 est lui-même solidaire, à sa partie inférieure, d'un raccord 108. Les deux raccords 106 et 108 permettent de relier la partie rigide de la canne, au niveau des pièces tubu­laires 83 et 85, à des conduits souples 109 et 110, respectivement. Les conduits 109 et 110 coaxiaux constituent un conduit souple analogue au conduit 72 représenté sur la figure 4 et sont reliés à leur ex­trémité opposée aux raccords 106 et 108, au bloc de distribution de la canne de nickelage non représenté.
  • Un conduit souple 103 d'alimentation en air comprimé pour le déblocage des dispositifs d'étanché­ité de la canne à sécurité positive est fixé, par l'intermédiaire de doigts 111, sur le raccord 106.
  • Le liquide électrolyte est introduit dans la partie rigide de la canne, par le conduit annulaire 89 ménagé entre les conduits souples 109 et 110. L'élec­trolyte est récupéré à la partie centrale du tube 83, puis dans l'espace intérieur 105 du conduit 109.
  • La canne de traitement suivant l'invention présente l'avantage de comporter un dispositif d'étan­chéité simple et de fonctionnement extrêmement fiable.
  • Ce dispositif d'étanchéité peut être très facilement commandé à distance et ne nécessite pas de modifications importantes de la structue de la canne.
  • La canne de traitement peut être commandée à distance et ne nécessite pas d'intervention directe au voisinage du tube à traiter.
  • L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.
  • C'est ainsi qu'on peut imaginer des pistons pour la compression des joints d'étanchéité ayant une autre forme que celle qui a été décrite et actionnés par d'autres moyens mécaniques, hydrauliques ou pneu­matiques que ceux qui ont été décrits.
  • La structure de la canne peut être différen­te et comporter des parties rigides et des parties souples successives ayant des longueurs adaptées à la forme et aux dimensions des tubes à traiter.
  • Enfin, la canne de traitement suivant l'in­venton peut être utilisée non seulement pour le ni­ckelage ou pour d'autres revêtements métalliques de la surface intérieure d'un tube mais également pour des traitements différents d'un revêtement tel qu'un déca­page ou un usinage électrolytique ou chimique ou d'au­tres traitements de surface nécessitant une mise en contact de la surface intérieure du tube avec un li­quide réactif.

Claims (8)

1.- Canne tubulaire pour le traitement de la surface intérieure d'un tube (20) par un liquide amené par la canne (1, 70, 80) comportant un dispositif d'é­tanchéité disposé autour du corps tubulaire (2, 82) de la canne et permettant d'isoler une partie de la sur­face intérieure du tube (20) s'étendant suivant sa longueur, par rapport aux zones adjacentes du tube, caractérisée par le fait que le dispositif d'étanchéi­té comporte deux ensembles (5, 6) espacés suivant la longueur de la canne (1, 70, 80) constitués chacun par un piston (26, 36, 88, 95) de forme annulaire monté mobile dans la direction axiale autour du corps (2, 82) de la canne, au moins un joint d'étanchéité annu­laire souple (32, 42, 92a, 92b, 97a, 97b) disposé autour du corps (2, 82) de la canne et intercalé, dans la direction axiale, entre une extrémité du piston (26, 36, 88, 95) et un rebord radial d'appui (33, 43, 94) et un moyen d'actionnement (29, 25, 35, 91, 103, 104) du piston pour son déplacement dans la direction axiale afin d'assurer la compression et la dilatation radiale du joint d'étanchéité (32, 42, 92a, 92b, 97a, 97b).
2.- Canne tubulaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen d'actionne­ment du piston (26, 36) est constitué par un vérin pneumatique comportant une chambre (25, 35) dans la­quelle le piston (26, 36) est monté coulissant, ali­mentée en fluide sous pression depuis une extrémité de la canne tubulaire, par un conduit d'air comprimé (29) disposé suivant la longueur du corps (2) de la canne.
3.- Canne tubulaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyen d'actionne­ment du piston (88) de l'un au moins des ensembles d'étanchéité (5, 6) est constitué par un ressort héli­coidal (91) intercalé entre une partie du corps (82) de la canne (80) et une extrémité du piston (88).
4.- Canne tubulaire suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le piston (88) est so­lidaire d'une pièce creuse (87) fermée à l'une de ses extrémités et montée coulissante dans la direction axiale, sur l'une des extrémités du corps (82) de la canne engagée en service dans le tube (20), la pièce (87) délimitant avec le corps (82) de la canne, une chambre (104) reliée à une conduite (103) d'alimenta­tion en fluide sous pression pour assurer le déplace­ment de la pièce creuse (87) et du piston (88) dans le sens inverse de l'action exercée par le ressort (91).
5.- Canne tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée par le fait que le piston (92) de l'un des ensembles d'étanchéité (6), ou second ensemble, est constitué par un manchon (95) monté coulissant, dans la direction axiale sur le corps (82) de la canne et intercalé entre le joint d'étanchéité de l'autre ensemble d'étanchéité (5), ou premier ensemble, qui vient en appui sur un rebord ra­dial du manchon (95) et le joint d'étanchéité (97a, 97b) du second ensemble en appui sur un rebord radial du corps (82) de la canne, les pistons (87, 95) des deux ensembles d'étanchéité (5, 6) ayant le ressort (91) comme moyen d'actionnement commun.
6.- Canne tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'elle comporte une partie tubulaire (1a) constituant la canne proprement dite et un bloc distributeur (1b) relié à l'une des extrémités de la partie (1a) et com­portant des conduits (10, 11, 29) de distribution de fluides dans la canne.
7.- Canne tubulaire suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que le bloc distributeur (1b) est relié à la partie (1a) de la canne par l'in­termédiaire d'un corps tubulaire souple (72).
8.- Canne tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le bloc distributeur (1b) comporte au moins un conduit (10, 11) de distribution d'un liquide de trai­tement du tube (20) et au moins un conduit (29) d'ali­mentation de la canne en fluide sous pression pour l'actionnement des ensembles d'étanchéité (5, 6).
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