FR2542128A1

FR2542128A1 - Device for cleaning and inspecting flanges

Info

Publication number: FR2542128A1
Application number: FR8401995A
Authority: FR
Inventors: Joseph Colling; Marc Galowich; Charles Hausemer; Johny Decker
Original assignee: MECANARBED Sarl; MECANARBED DOMMELDANGE Sarl
Current assignee: MECANARBED Sarl; MECANARBED DOMMELDANGE Sarl
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1984-02-09
Publication date: 1984-09-07
Also published as: LU84669A1; FR2542128B3

Abstract

Device for cleaning the sealing surfaces of flanges of nuclear reactor vessels and covers when the cover is positioned vertically above the vessel at a predetermined distance. It is characterised in that it essentially comprises an upper module 7 comprising a cleaning unit 33, a lower module 8 comprising a cleaning unit 34, an extensible connecting device 30 joining the upper module to the lower module, and driving means.

Description

DISPOSITIF DE NETTOYAGE ET D'INSPECTION DE BRIDES
Llinvention concerne un dispositif de nettoyage et d'inspection des surfaces d'étanchéité de brides, en particulier de brides de cuves et de couvercles de réacteurs nucleaires. FLANGE CLEANING AND INSPECTION DEVICE
The invention relates to a device for cleaning and inspecting the sealing surfaces of flanges, in particular of tank flanges and covers of nuclear reactors.

Pour charger un reacteur en combustible nucléaire, il faut enlever le couvercle de la cuve, enlever le combustible irradié, introduire le combustible neuf et déposer le couvercle. Etant donné les pressions élevées qui règnent dans un rédacteur, l'étanchéité entre la cuve et le couvercle est assurée par plusieurs joints toriques. Les joints sont logés dans des rainures usinées dans une des brides dont le couvercle et la cuve sont munies. A la fin d'une campagne de chargement, immédiatement avant la pose du couvercle sur la cuve, les surfaces des brides doivent être soigneusement nettoyées et inspectées. Pour certains types de rédacteur, il y a lieu de nettoyer les surfaces d'étanchéité après que le couvercle ait été positionné droit au-dessus de la cuve.L'écart entre les surfaces d'étanchéité est habituellement de quelque 0,7 mm. La position exacte du couvercle au-dessus de la cuve est assurée par l'intermédiaire de tiges de guidage verticales, fixées au sol au voisinage de la cuve, le long desquelles le couvercle peut coulisser. To load a reactor with nuclear fuel, remove the cover of the tank, remove the spent fuel, introduce the new fuel and remove the cover. Given the high pressures prevailing in a reducer, the seal between the tank and the cover is ensured by several O-rings. The seals are housed in grooves machined in one of the flanges with which the cover and the tank are provided. At the end of a loading campaign, immediately before fitting the cover to the tank, the flange surfaces must be thoroughly cleaned and inspected. For certain types of redactors, the sealing surfaces should be cleaned after the cover has been positioned straight above the tank. The gap between the sealing surfaces is usually around 0.7 mm. The exact position of the cover above the tank is ensured by means of vertical guide rods, fixed to the ground in the vicinity of the tank, along which the cover can slide.

Les opérations de nettoyage et d'inspection sont tres pénibles étant donné que l'opérateur est force de travailler en scaphandre antiradiation pour éviter toute contamination radioactive. De plus, les joints toriques sont suspendus dans l'espace entre les brides du couvercle et de la cuve par l'intermédiaire d'un système de tiges et de bras fixés à la surface latérale du couvercle en une demi-douzaine d'endroits. L'espace libre à la disposition de l'opérateur qui procède au nettoyage est par conséquent réduit. The cleaning and inspection operations are very difficult since the operator is forced to work in an anti-radiation suit to avoid any radioactive contamination. In addition, the O-rings are suspended in the space between the flanges of the cover and the tank through a system of rods and arms attached to the side surface of the cover in half a dozen places. The free space available to the operator who performs the cleaning is therefore reduced.

On connaît déjà des engins de nettoyage munis de brosses et d'un système d'aspiration des crasses. Ces engins comportent des roues et des galets de guidage et se deplacent sur les surfaces d'étanchéité de la cuve. L'emploi d'un tel engin pour nettoyer les surfaces d'étanchéité du couvercle pose des problemes liés aux bras qui tiennent les joints toriques en place. L'engin se déplace en effet sur un rail monté sur la surface latérale du couvercle. Or les bras qui supportent les joints toriques sont fixés sur le couvercle, de sorte que l'engin de nettoyage doit être démonté et remonte autant de fois qu'il y a de bras. Une partie de la surface d'étanchéité doit être nettoyée manuellement. Il apparait que cette manière de proceder est pénible et consomme un temps précieux. Il y a risque cependant que lors du nettoyage d'une des brides, celle qui se trouve en face s'encrasse à nouveau. There are already known cleaning machines provided with brushes and a dirt suction system. These devices have wheels and guide rollers and move on the sealing surfaces of the tank. The use of such a device to clean the sealing surfaces of the cover poses problems related to the arms which hold the O-rings in place. The machine in fact moves on a rail mounted on the lateral surface of the cover. However, the arms which support the O-rings are fixed on the cover, so that the cleaning machine must be dismantled and reassembled as many times as there are arms. Part of the sealing surface must be cleaned manually. It appears that this way of proceeding is painful and consumes precious time. However, there is a risk that when cleaning one of the flanges, the one opposite opposite becomes dirty again.

L'invention a comme but de remédier à ces inconvénients et de proposer un dispositif capable de nettoyer simultanément les surfaces d'étanchéité superieure et inférieure des brides en parcourant un tour complet le long des brides en une seule operation continue. The object of the invention is to remedy these drawbacks and to propose a device capable of simultaneously cleaning the upper and lower sealing surfaces of the flanges by traversing a complete revolution along the flanges in a single continuous operation.

Ce but est atteint grâce au dispositif selon l'invention qui comporte essentiellement un module supérieur muni de brosses, un module inférieur muni de brosses, un dispositif de liaison extensible reliant le module supérieur au module inférieur ainsi que des moyens d'entrafnement. Des variantes d'exécution préférentielles de l'invention sont décrites dans les sous-revendications. This object is achieved by the device according to the invention which essentially comprises an upper module provided with brushes, a lower module provided with brushes, an expandable connecting device connecting the upper module to the lower module as well as entrainment means. Preferential variant embodiments of the invention are described in the subclaims.

Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que le nettoyage est rapide et de qualité uniforme. En plus, il peut être répéte au besoin plusieurs fois. Par montage d'une camera de télévision sur le dispositif, la surface d'étanchéité peut être inspectée en continu après ou éventuellement pendant le nettoyage. The advantages obtained thanks to this invention consist essentially in that the cleaning is rapid and of uniform quality. In addition, it can be repeated as needed several times. By mounting a television camera on the device, the sealing surface can be inspected continuously after or possibly during cleaning.

La force avec laquelle les modules de nettoyage sont appliques contre les surfaces d'étanchéité est ajustable. L'emploi d'un ressort ou d'un moteur lineaire agissant sur le dispositif de liaison compense les lé- gères variations de distance entre l-es brides du couvercle et de la cuve.The force with which the cleaning modules are applied against the sealing surfaces is adjustable. The use of a spring or a linear motor acting on the connection device compensates for slight variations in distance between the flanges of the cover and of the tank.

L'invention est exposee ci-après plus en détail a l'aide de dessins schématiques représentant un mode d'exécution possible. The invention is set out below in more detail using schematic drawings representing a possible embodiment.

- la figure 1 represente une coupe transversale à travers le dispo
sitif de nettoyage;
- la figure 2 une coupe longitudinale à travers le dispositif de
nettoyage; et,
- la figure 3 une variante d'exécution du dispositif de liaison
extensible. - Figure 1 shows a cross section through the dispo
cleaning agent;
- Figure 2 a longitudinal section through the device
cleaning; and,
- Figure 3 an alternative embodiment of the connecting device
expandable.

Sur la figure 1, C.t distingue les brides 1 et 2 appartenant respectivement a la cuve et au couvercle du réacteur. Deux joints toriques 3 sont maintenues dans l'espace entre les brides 1 et 2 par l'intermédiaire d'éléments 3a solidaires des joints 3 et de bras 4 fixes- au côté latéral. du couvercle. Habituellement, il y a six bras, disposés le long de la circonférence du couvercle, qui assurent la position suspendue des Joints pendant l'emplacement du couvercle. Après.l'opération.de nettoyage, le couvercle est posé sur la cuve, et les joints 3 tout comme les éléments 3a viennent se loger dans les rainures 5 resp. 6 usines dans les brides 1 et 2.Le dispositif de nettoyage se compose essentiel lement de trois parties: un module supérieur 7 comportant une unité de nettoyage 33, un module inférieur'8 comportant des unités de nettoyage 34 et d'entrainment et un dispositif de liaison extensible 30 entre les modules supérieur 7 et inférieur 8. L'unité de nettoyage supérieure 33 comporte de préférence deux moteurs électriques 9 pour l'entraînement des deux brosses de nettoyage 10 et un dispositif d'aspiration descrasses (non représenté). Des galets de guidage 11 assurent la position correcte du module par rapport a la surface d'étanchéité en voie de nettoyage.Les deux moteurs électriques 9 assurent une vitesse périphérique optimale def brosses, dont l'une en forme de cylindre nettoie l'assise des joints 3 et l'autre en forme de deux disques juxtaposes nettoie les rainures 6 dans lesquelles viennent se loger éléments 3a fixés aux joints 3. Lorsque le module de nettoyage supérieur ne comporte qu'un seul moteur, les deux brosses 10 sont reliées par une courroie dentée 32 (voir figure 2). Le module inférieur 8 comporte trois moteurs electriques 13 juxtaposés. Le moteur central fait partie de l-'unité de nettoyage 34 et entzsaine la brosse 14 par l'intermediaire d'-un engrenage 12. Les deux moteurs extrêmes agissent chacun sur deys galets d'entraînement 15 dont les prolongements des axes se coupent au centre de la cuve. Des galets 16 s'appuient contre une élévation 17 en forme de mar-che dans la bride 1 de a cuve. A côté des roues d'entraînement 15, le dispositif s'appuie sur un galet 18 situe de préférence dans le prolongement de l'axe de rotation de la. brosse 14. Le prolongement de l'axe du galet 18 ne passe pas par le centre de la cuve, mais la direction de cet axe est ajustée de façon à ce que le mouvement de rotation du galet 18 applique les galets 16 contre la marche 17.Il est évident qu'après ajustage de la direction de cet axe pour un sens de rotation donne des moteurs d'entrainement, il ne faut pas inverser celui-ci puisqu'alors le galet 18 tend à pousser le dispositif dans la cuve. Les différentes brosses sont entourées par des boîtiers 19 20 reliés à un systeme d'aspiration (non-représenté). In FIG. 1, C.t distinguishes the flanges 1 and 2 belonging respectively to the tank and to the cover of the reactor. Two O-rings 3 are held in the space between the flanges 1 and 2 by means of elements 3a secured to the seals 3 and of arms 4 fixed to the lateral side. of the cover. Usually there are six arms, arranged along the circumference of the cover, which provide the hanging position of the Seals during the location of the cover. After the cleaning operation, the cover is placed on the tank, and the seals 3, like the elements 3a, are housed in the grooves 5 resp. 6 factories in flanges 1 and 2. The cleaning device essentially consists of three parts: an upper module 7 comprising a cleaning unit 33, a lower module 8 comprising cleaning and training units 34 and a device extendable link 30 between the upper 7 and lower modules 8. The upper cleaning unit 33 preferably comprises two electric motors 9 for driving the two cleaning brushes 10 and a dirt suction device (not shown). Guide rollers 11 ensure the correct position of the module relative to the sealing surface being cleaned. The two electric motors 9 ensure optimum peripheral speed of the brushes, one of which in the shape of a cylinder cleans the seat of the seals 3 and the other in the form of two juxtaposed discs cleans the grooves 6 in which are housed elements 3a fixed to the seals 3. When the upper cleaning module has only one motor, the two brushes 10 are connected by a toothed belt 32 (see figure 2). The lower module 8 comprises three juxtaposed electric motors 13. The central motor is part of the cleaning unit 34 and entzsaine the brush 14 by means of a gear 12. The two extreme motors each act on two drive rollers 15 whose axis extensions intersect at the center of the tank. Rollers 16 bear against an elevation 17 in the form of a step in the flange 1 of a tank. Next to the drive wheels 15, the device rests on a roller 18 preferably situated in the extension of the axis of rotation of the. brush 14. The extension of the axis of the roller 18 does not pass through the center of the tank, but the direction of this axis is adjusted so that the rotation movement of the roller 18 applies the rollers 16 against the step 17 .It is obvious that after adjusting the direction of this axis for a direction of rotation gives drive motors, it should not be reversed since then the roller 18 tends to push the device into the tank. The different brushes are surrounded by housings 19 20 connected to a suction system (not shown).

L'unité de nettoyage supérieure 33 tout comme l'unité de netto yage inférieure 34 sont facilement interchangeables et peuvent céder leur place à une unité d'inspection comportant un camera TV-. Les différentes unités sont maintenues en placé à l'-aide de goujons et de broches a démontage rapide. The upper cleaning unit 33 as well as the lower cleaning unit 34 are easily interchangeable and can give way to an inspection unit comprising a TV camera. The different units are held in place using studs and quick-release pins.

Le dispositif de liaison extensible 30, qui contourne les joints 3 et les bras 4 comporte un bras 21 en forme de U fixé à l'aide d'un pivot 22 au module inférieur 8 (voir figure 2). Le module supérieur 7 est muni d'une roture 31 située en-dessou-s de son centre de gravité. La rotule 31 vient se loger dans une pièce solidaire du bras 21 comportant une cavité sphérique. Une tige 26 munie d'un pas de vis, actionne par manivelle, déplace un écrou 27 solidaier d'un ergot 29. Un ressort 28 déplace la érige 26 de sorte a compenser les variations de distance (quelques cm) entre les brides 1 et 2 de la cuve et du couvercle. Un bras 23 monté à l'aide d'un pivot 25 sur l'ergot 29 transmet par l'intermédiaire de l'axe 24 la force en provenance du ressort 28 au bras 21. The extendable connecting device 30, which bypasses the seals 3 and the arms 4 comprises a U-shaped arm 21 fixed by means of a pivot 22 to the lower module 8 (see FIG. 2). The upper module 7 is provided with a swivel 31 located below its center of gravity. The ball 31 is housed in a part integral with the arm 21 comprising a spherical cavity. A rod 26 provided with a thread, actuates by crank, displaces a nut 27 secured to a lug 29. A spring 28 displaces the erect 26 so as to compensate for the variations in distance (a few cm) between the flanges 1 and 2 of the tank and the cover. An arm 23 mounted by means of a pivot 25 on the lug 29 transmits via the axis 24 the force coming from the spring 28 to the arm 21.

Apres le nettoyage ou l'inspection, on positionne le dispositif de nettoyage entre deux bras 4 et on abaisse le bras 21. Le module supérieur 7 est ensuite légèrement soulevé pour libérer la rotule 31 de son assise puis retire. Ensuite, on enlève les deux pivots 22 et 25 (ou 24) -et on retire avec -un mouvement tournant le dispositif de liaison extensible 30; Finalement, le module inférieur 8 est retiré. After cleaning or inspection, the cleaning device is positioned between two arms 4 and the arm 21 is lowered. The upper module 7 is then lifted slightly to release the ball 31 from its seat and then withdraws. Then, the two pivots 22 and 25 (or 24) are removed and removed with a rotating movement of the extensible connecting device 30; Finally, the lower module 8 is removed.

En figure 3 a été représentée une variante d'exécution du dispositif de liaison extensible repéré par la référence 300. Dans ce cas, un vérin électrique 207, dont les extrémités sont fixées au module inférieur 8 ainsi qu'au bras 201 en forme de U par l'intermédiaire des pivots 204 et 205, assure l'application du module supérieur 7 contre la bride 2. Un capteur de pression (non represente), monté sur un galet de guidage vertical du module supérieur 79 commande le vérin -électrique 207
de façon à appliquer le module 7 avec la pression requise cont-re la bride 2. Le module 7 est monté sur le bras 201 à laide de deux sup
ports 211 et d'une cheville 212 a démontage rapide. Une chaîne 210 relie
la cheville 212 au module 7. In Figure 3 has been shown an alternative embodiment of the expandable connecting device identified by the reference 300. In this case, an electric actuator 207, the ends of which are fixed to the lower module 8 and to the arm 201 in the form of U by means of pivots 204 and 205, ensures the application of the upper module 7 against the flange 2. A pressure sensor (not shown), mounted on a vertical guide roller of the upper module 79 controls the electric cylinder 207
so as to apply the module 7 with the required pressure against the flange 2. The module 7 is mounted on the arm 201 using two sup
ports 211 and a quick-release dowel 212. A chain 210 connects
plug 212 to module 7.

Le module inférieur est connecté à une source de courant ainsi qu'à un aspirateur par l'intermédiaire d'un long tube flexible. Il comporte également les raccordements nécessaires à l'opération de l'unité d'inspection. Les câbles électriques et tubes de raccord à l'aspirateur du module supérieur 7 sont fixes le long du dispositif de liaison extensible 30 respectivement 300. The lower module is connected to a power source and to a vacuum cleaner via a long flexible tube. It also includes the connections necessary for the operation of the inspection unit. The electric cables and tubes for connecting to the vacuum cleaner of the upper module 7 are fixed along the extendable connecting device 30 respectively 300.

Claims

1.- Device for cleaning the sealing surfaces of tank flanges and nuclear reactor covers when the cover is positioned vertically above the tank at a predetermined distance, characterized in that it essentially comprises a module upper (7) comprising a cleaning unit (33), a lower module (8) comprising a cleaning unit (34), an expandable connecting device (30, 300) connecting the upper module to the lower module, as well as means drive.

2.- Device according to claim 1, characterized in that the upper module (7) comprises vertical and horizontal guide rollers (11).

3.- Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the upper cleaning unit (33) comprises two electric motors (9) for driving brushes (10) of different fervent dimension.

4.- Device according to claim 1, characterized in that the lower module comprises horizontal (16) and vertical (15, 18) guide rollers.

5.- Device according to claim 4, characterized in that the horizontal guide rollers (16) bear against an elevation (17) in the form of a step in the flange (1) of the tank.

6.- Device according to one of claims 1 or 4, characterized in that at least one vertical guide roller (15) is connected to an electric drive motor (13).

7.- Device according to claim 4, characterized in that the axes of the vertical guide rollers (15) pass substantially through the center of the tank with the exception of at least one roller (18) whose direction of the axis is adjusted according to the direction of rotation of the drive motor.

8.- Device according to claim 1, characterized in that the expandable connecting device (30) comprises an arm (21) in the form of

U and a second arm (23), one end of which is connected to the U-shaped arm and the other end of which is moved by means of a worm and a compensating element (26, 28) for variations distance between the flanges (i, 2) of the tank and the cover.

9.- Device according to claim 1, characterized in that the expandable connecting device (300) comprises an arm in the form of

U (201) on which an electric actuator (207) acts, which can be controlled by signals from a pressure sensor mounted on a vertical guide roller of the upper module (7).

10.- Device according to one of claims 1, 8 or 9, charac terized in that the U-shaped arm (30, 300) is connected at least to one of the modules (7, 8) greater than or less than l using quick-release pivots.

11.- Device according to claim 1, characterized in that the lower cleaning unit (34) comprises an electric motor (13) which drives a single brush (14) via a gear (12).

12.- Device according to one of claims 3 or 11, characterized in that the brushes (10, 14) are housed in housings (19, 20) connected to a dirt suction system.