FR2701785A1 - Pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à manchette thermique démontable et procédé de contrôle. - Google Patents

Abstract

La pièce tubulaire (3) est un adaptateur de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire. La manchette thermique (5) de l'adaptateur comporte deux tronçons successifs (5b, 5c) dans la direction axiale. Le premier tronçon tubulaire (5b) comporte un épanouissement terminal venant reposer sur une partie d'appui dans l'alésage (6) de la pièce tubulaire de traversée (3) et une gorge annulaire (12) usinée dans sa paroi interne. Le second tronçon tubulaire (5c) comporte au moins deux secteurs cylindriques déformables en flexion (20a, 20b) séparés par au moins deux lumières de direction axiale traversant la paroi du second tronçon tubulaire (5c). Deux talons d'accrochage (22a, 22b) constituant les parties d'extrémité des secteurs cylindriques (20a, 20b) viennent s'engager dans la gorge (12) du premier tronçon (5b) pour réaliser la jonction des deux tronçons (5b, 5c).

Description

L'invention concerne une pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire comportant une manchette thermique démontable.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent généralement une cuve renfermant le coeur du réacteur qui est plongé dans l'eau sous pression de refroidissement du réacteur.

La cuve du réacteur de forme générale cylindrique comporte un couvercle de forme hémisphérique qui peut être rapporté sur sa partie supérieure.

Le couvercle est percé d'ouvertures au niveau de chacune desquelles est fixée par soudure en position verticale, une pièce tubulaire de traversée constituant un adaptateur assurant le passage d'un prolongateur d'une grappe de contrôle de la réactivité du coeur.

La pièce tubulaire de traversée comporte une partie inférieure qui est en saillie en-dessous du couvercle de la cuve.

Sur la partie d'extrémité supérieure de chacun des adaptateurs est fixé un mécanisme de commande de déplacement des grappes de contrôle de la réactivité du coeur A l'intérieur de chacune des traversées du couvercle de cuve, est fixée, dans une position coaxiale par rapport à la pièce tubulaire de traversée et avec un certain jeu radial, une manchette thermique qui comporte un épanouissement venant reposer sur une portée d'appui élargie diamétralement située à la partie supérieure de l'alésage de la pièce tubulaire de traversée et qui est montée libre en rotation et en translation, avec une course limitée à l'intérieur de la traversée.

Des prolongateurs des barres de commande de la réactivité du réacteur traversent le couvercle de cuve à l'intérieur des manchettes thermiques qui sont elles-mêmes disposées coaxialement à l'intérieur des adaptateurs des barres de commande ou plus généralement à l'intérieur des pièces tubulaires de traversée du couvercle.

De manière à accroître la fiabilité et la sûreté de fonctionnement des réacteurs nucléaires et pour prolonger la durée de vie de ces réacteurs, les exploitants sont amenés à effectuer des contrôles et des réparations de plus en plus nombreux des différents éléments constituant le réacteur nucléaire.

Par exemple, il peut être nécessaire de contrôler l'état des pièces de traversée du couvercle de la cuve pour s assurer de l'intégrité de ces pièces après un certain temps de fonctionnement du réacteur, en particulier dans les zones où ces pièces tubulaires sont soudées sur le couvercle de cuve.

Ces contrôles qui doivent permettre de déceler et de réparer les défauts sur la surface interne de la pièce tubulaire de traversée doivent être effectués par l'intérieur de l'alésage de la pièce tubulaire et nécessitent en consequence un démontage de la manchette thermique pour accéder à la surface intérieure de l'alésage de la traversée.

Ces contrôles et réparations doivent être effectués lors d'un arrêt du réacteur nucléaire, le couvercle de la cuve étant démonté.

Cependant, le démontage de la manchette thermique nécessite des opérations complexes, dans la mesure où l'élargissement de la manchette thermique reposant sur une portée d'appui disposée à la partie supérieure de l'adaptateur interdit un démontage de la manchette par traction vers le bas, sur sa partie inférieure accessible endessous du couvercle.

En outre, l'extraction de la manchette par la partie supérieure de la traversée nécessite de démonter le mécanisme de commande de grappes correspondant qui est fixé sur la partie supérieure de la traversée et qui comporte une soudure circulaire d'étanchéité.

L'intervention nécessite donc le démontage puis le remontage d'un nombre de mécanismes de commande relativement important. Ces interventions sont donc longues et délicates.

De plus, à chaque intervention, on usine une partie des lèvres sur lesquelles sont soudés les mécanismes de commande, de sorte que ces lèvres peuvent devenir insuffisantes pour qu'on puisse réaliser les soudures d'étanchéité.

Dans la demande de brevet français 92-03605 déposée le 25 mars 1992 par la Société FRAMATOME, on a proposé un procédé de démontage et de remplacement d'une manchette thermique d'une traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui consiste à usiner la manchette thermique par l'intérieur, de façon à pouvoir extraire au moins une partie de la manchette par une extrémité inférieure de la traversée et à introduire une manchette de remplacement de la partie extraite dans l'espace interne de la traversée et enfin, à fixer la manchette de remplacement sur la partie d'extrémité inférieure de la traversée.

Ce procédé qui permet d'avoir accès à une partie au moins de la surface intérieure de l'adaptateur et en particulier à la partie de l'adaptateur comportant la soudure de fixation au couvercle présente l'avantage d'éviter un démontage de la partie supérieure de la manchette reposant sur la partie d'appui de l'alésage de l'adaptateur.

Cependant, il est nécessaire de prévoir des moyens de fixation de la partie inférieure de la manchette qui est partiellement en saillie en-dessous de l'adaptateur et qui comporte un cône de centrage, sur la partie inférieure de l'adaptateur en saillie par rapport au couvercle. Ces moyens dd fixation qui conpottent des éléments vissés peuvent être complexes et nécessitent l'utilisation d'une partie inférieure de la manchette thermique ayant une forme adaptée susceptible de coopérer avec les moyens de fixation.

La conception des manchettes thermiques et des moyens de fixation de leur partie inférieure amovible sur les adaptateurs est donc relativement complexe et coûteuse.

En outre, les moyens de fixation de la partie inférieure amovible de la manchette sur la partie de l'adaptateur en saillie en-dessous du couvercle peuvent apporter une certaine gêne dans l'exploitation du réacteur nucléaire et sont exposés au fluide primaire remplissant la cuve.

Il peut donc en résulter certains inconvénients en ce qui concerne l'exploitation du réacteur nucléaire et la tenue en service de la manchette.

En outre, lorsqu'on veut effectuer un démontage de la partie inférieure amovible de la manchette, après un certain temps de séjour des dispositifs de fixation à l'intérieur de la cuve du réacteur en fonctionnement, le démontage des assemblages vissés peut présenter certaines difficultés.

Le but de l'invention est donc de proposer une pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire, engagée et fixée dans une ouverture traversant le couvercle de la cuve et comportant dans une disposition coaxiale à l'intérieur de son alésage interne, une manchette thermique au moins partiellement amovible, en appui par un épanouissement terminal élargi diamétralement, sur une partie d'appui de l'alésage interne de la pièce tubulaire, la pièce tubulaire étant conçue de manière que la manchette thermique comporte une partie amovible qui ne soit pas fixée sur la pièce tubulaire, qui assure une parfaite continuité à la manchette thermique et qui puisse être démontée et mise en place de manière très simple et très rapide.

Dans ce but, la manchette thermique de la pièce tubulaire suivant 1 invention comporte deux tronçons successifs dans la direction axiale
- un premier tronçon tubulaire comportant l'épanouissement terminal venant reposer sur la partie d'appui de la pièce tubulaire de traversée à l'une de ses extrémités et une gorge annulaire usinée dans sa paroi interne, et
- un second tronçon tubulaire comportant, sur une partie de sa longueur dans la direction axiale, au moins deux secteurs cylindriques déformables en flexion, séparés par au moins deux lumières de direction axiale traversant la paroi et débouchant à l'une des extrémités du second tronçon tubulaire et deux talons d'accrochage constituant des parties d'extrémité élargies des secteurs cylindriques, de part et d'autre de l'extrémité débouchante des lumières, destinés à venir s'engager dans la gorge du premier tronçon pour réaliser la jonction des deux tronçons de la manchette, par rappel élastique des secteurs cylindriques.

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 adaptateur de traversée d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression suivant l'invention.

La figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical de symétrie, d'un adaptateur de traversée d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, suivant l'invention.

La figure 2 est une vue partielle en coupe par un plan vertical de symétrie, de la manchette thermique de l'adaptateur selon l'invention représenté sur la figure 1.

La figure 2A est une demi-vue en coupe partielle agrandie montrant un détail de la figure 2.

La figure 3 est une vue en coupe tranversale suivant 3-3 de la figure 1.

Sur la figure 1, on voit une partie d'un couvercle 1 d'une cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui est traversé par une ouverture 2 à l'intérieur de laquelle est fixée une pièce tubulaire 3 constituant un adaptateur permettant le passage d'un prolongateur assurant le déplacement d'une grappe de contrôle à l'intérieur de la cuve d'un réacteur nucléaire.

L'adaptateur 3 de forme tubulaire comporte une partie courante 3a dont le diamètre correspond au diamètre de l'ouverture 2 et qui est frettée dans le couvercle et fixée par un cordon de soudure annulaire 4 sur la face interne inférieure du couvercle 1. L'adaptateur 3 comporte de plus une partie supérieure élargie 3b située à ltexté- rieur et au-dessus du couvercle de cuve 1.

La partie courante 3a de l'adaptateur 3 est fixée dans l'ouverture traversante 2 du couvercle de manière que sa partie inférieure 3c se trouve en saillie par rapport à la surface inférieure interne du couvercle 1.

Une manchette thermique 5 de forme tubulaire est disposée coaxialement à l'intérieur de l'alésage interne de l'adaptateur 3.

La manchette thermique 5 comporte une partie supérieure 5a élargie diamétralement constituant un épanouissement venant reposer sur une surface d'appui 6a de forme tronconique constituant la partie supérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur tubulaire 3.

La manchette 5 comporte de plus sur sa surface externe deux rangées de trois plots 7 en saillie radiale vers l'extérieur, disposés à 120" les uns des autres autour de l'axe de la manchette 5 et venant en appui contre la surface intérieure de l'alésage interne 6 de l'adaptateur 3, lorsque la manchette 5 est montée à l'intérieur de l'adaptateur.

Par ce montage, la manchette reste libre en rotation et mobile en translation de manière limitée à l'intérieur de l'adaptateur 3.

La manchette 5 présente un diamètre externe sensiblement inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 6, de sorte qu'il subsiste un espace annulaire 8 de largeur constante entre la surface externe de la manchette 5 maintenue dans une disposition parfaitement coaxiale par rapport à l'alésage 6 par les plots 7 et la surface interne de l'alésage 6.

La partie supérieure élargie diamétralement de l'adaptateur 3 comporte sur sa surface externe, un filetage 3e et une lèvre 3d en saillie par rapport à la surface externe de la partie 3b.

Le mécanisme de commande de l'adaptateur 3 permettant le déplacement du prolongateur et de la grappe de commande traversant le couvercle à l'intérieur de l'adaptateur est fixé sur la partie supérieure de l'adaptateur 3 par vissage sur la partie filetée 3e et mis en appui sur la lèvre 3d. La fixation du mécanisme de commande est complétée par un cordon de soudure d'étanchéité assurant la jonction entre le mécanisme et l'adaptateur, le long de la lèvre 3d.

Le mécanisme de commande et le prolongateur n'ont pas été représentés sur la figure 1, de manière à ne pas compliquer la représentation.

Il est à noter que toutes les opérations visant au démontage et à la remise en place d'une partie de la manchette thermique 5 qui seront décrites plus loin sont effectuées sans avoir à démonter le mécanisme fixé sur la partie supérieure 3b de l'adaptateur 3.

L'adaptateur 3 suivant l'invention comporte une manchette thermique 5 constituée de deux tronçons 5b, 5c disposés coaxialement et dans le prolongement axial l'un de l'autre et raccordés entre eux, au niveau d'une zone de jonction 10 située dans l'alésage 6 de l'adaptateur dans sa partie traversant le couvercle 1.

La zone de jonction 10 des tronçons tubulaires 5b et 5c de la manchette thermique 5 sera décrite plus en détail en se référant aux figures 2 et 3.

Le premier tronçon ou tronçon supérieur 5b de la manchette thermique 5 comporte une partie d'extrémité élargie diamétralement constituant l'épanouissement 5a de la manchette thermique 5 venant reposer sur la portée d'appui 6a de l'alésage 6 de l'adaptateur 3.

Le tronçon supérieur 5b de la manchette thermique 5 constitue le tronçon "fixe" de la manchette restant à demeure à l'intérieur de l'adaptateur 3 et assurant le maintien du second tronçon ou tronçon inférieur 5c constituant la partie amovible de la manchette thermique 5.

Le tronçon inférieur amovible 5c de la manchette thermique 5 est solidaire à sa partie inférieure, endes sous du couvercle de cuve 1 et de la partie inférieure 3c de l'adaptateur 3, d'un cône de centrage 8 permettant, lors de la pose du couvercle 1 sur la cuve du réacteur, le centrage des extrémités des tiges de commande de grappes constituant des prolongateurs de ces grappes engagées dans la direction verticale à l'intérieur du coeur du réacteur disposé dans la cuve.

Le tronçon inférieur amovible 5c de la manchette thermique 5 se prolonge vers le haut, à l'intérieur de l'alésage 6 de l'adaptateur 3, jusqu'à la zone de jonction 10 qui est située au-dessus de la zone dans laquelle l'a adaptateur 3 est fixé sur 1 couvercle de cuve, par l'intermédiaire du cordon de soudure 4.

Généralement, la surface intérieure de l'adaptateur 3 présente, après un certain temps de fonctionnement du réacteur , des défauts qui se situent préférentiellement dans la zone de la soudure 4 et dans la zone 11 de l'adaptateur située au-dessus de la soudure 4, à l'intérieur de l'ouverture 2 de traversée du couvercle, dans la partie inférieure de ce couvercle.

Le démontage de la partie amovible 5c de la manchette permet d'avoir accès à cette zone pour effectuer des contrôles et des réparations de la surface intérieure de l'adaptateur 3.

Ces contrôles et réparations sont effectués après avoir démonté le couvercle de la cuve, au niveau d'un stand de réparation où le couvercle 1 est supporté dans une position correspondant à sa position de service, tel que représenté sur la figure 1.

Le couvercle est accessible par le dessous, de manière qu'il est possible d'introduire dans la manchette thermique 5, un outil permettant de réaliser la séparation du tronçon inférieur 5c et du tronçon supérieur 5b de la manchette 5 et le démontage du tronçon inférieur amovible 5c, dans le cas d'un adaptateur suivant l'invention comportant une manchette en deux parties séparables.

Dans le cas d'un adaptateur selon l'art antérieur comportant une manchette thermique en une seule pièce, il est possible de réaliser un tronçonnage de la manchette thermique par l'intérieur, comme décrit dans le brevet français 92-03605, puis de réaliser par usinage, comme il sera décrit plus loin, des moyens de retenue pour assurer le remontage d'une partie inférieure amovible de la manchette conçue spécialement.

Une telle intervention permet de modifier un adaptateur selon l'art antérieur d'un couvercle de cuve d'un réacteur nucléaire ayant déjà fonctionné, pour obtenir un adaptateur à manchette amovible suivant l'invention.

Les adaptateurs suivant l'art antérieur connus comportent une manchette thermique en une seule pièce et peuvent être représentés de la meme manière que l'adaptateur 3 selon l'invention représenté sur la figure 1, en faisant abstraction de la zone de jonction 10 à laquelle se substituerait une partie continue de forme tubulaire de la manchette thermique 5.

On va maintenant décrire, en se référant aux figures 2, 2A et 3, la zone de jonction 10 entre les deux tronçons 5b et 5c de la manchette 5.

Le tronçon supérieur 5b de la manchette thermique 5 comporte dans une zone éloignée de sa partie supérieure comportant l'épanouissement 5a, dans la zone de jonction 10 représentée sur la figure 1, une gorge 12 usinée dans l'épaisseur de la paroi du tronçon 5b de la manchette.

La gorge 12 est limitée à sa partie supérieure par un chanfrein tronconique 13 et à sa partie inférieure par une portée d'appui 14 comportant une partie plane annulaire interne 14a et une gorge externe 14b ayant une certaine profondeur dans la direction axiale.

En-dessous de la gorge 12, le tronçon 5b de la manchette est alésé a un diamètre supérieur au diamètre de la partie courante du tronçon 5b correspondant au diamètre nominal intérieur de la manchette 5, pour constituer une surface d'appui cylindrique 15 qui se termine par un chanfrein tronconique 16, en-dessous de l'épaulement inférieur 14 de la gorge 12.

Le second tronçon ou tronçon inférieur 5c de la manchette 5 comporte à son extrémité inférieure le cône d'engagement 8 des barres de commande et à son autre extrémité des moyens de jonction destinés à coopérer avec la partie inférieure et la gorge 12 du tronçon supérieur 5b de la manchette thermique.

Ces moyens de jonction qui constituent avec les moyens correspondants du tronçon supérieur 5b la zone de jonction 10 ont été représentés sur les figures 2 et 3.

Les moyens de jonction du tronçon inférieur 5c de la manchette thermique comportent une partie 18 à forte épaisseur du tronçon 5c à l'intérieur de laquelle est usinée une gorge 19 de forme annulaire dont la largeur est sensiblement égale à l'épaisseur de la partie inférieure du tronçon 5b de la manchette qui vient s'engager dans la gorge 19 en position de jonction des deux tronçons 5b et 5c, comme représenté sur la figure 2.

Les éléments essentiels des moyens de jonction du tronçon 5c sont constitués par deux secteurs cylindriques 20a et 20b qui sont usinés dans une partie à épaisseur réduite du tronçon inférieur 5c de la chemise 5 constituant une virole 20 à faible épaisseur de paroi.

Pour réaliser les secteurs cylindriques 20a et 20b, la virole 20 est découpée depuis sa partie supérieure jusqu'à un niveau situé au-dessus de la partie élargie 18 du tronçon 5c, pour réaliser une ouverture 21 de forme rectangulaire, suivant toute l'épaisseur de la virole 20.

Comme il est visible sur la figure 3, les ouvertures 21 sont placées dans des positions diamétralement opposées sur la virole 20, de manière à délimiter deux secteurs cylindriques 20a et 20b symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan axial de la virole 20 et du tronçon 5b dans lequel est engagée la virole 20 du tronçon inférieur 5c.

Les secteurs cylindriques 20a et 20b sont terminés à leur extrémité supérieure par des parties en surépaisseur ou talons 22a, 22b qui sont situées de part et d'autre des extrémités des ouvertures 21 débouchant à la partie supérieure de la virole 20.

Les talons 22a et 22b comportent des surfaces supérieures externes tronconiques 23a et 23b terminées à leur partie supérieure par un bord arrondi. En-dessous des surfaces tronconiques 23a et 23b, les talons 22a et 22b constituent deux portions de surface cylindrique 24a et 24b destinées à venir en appui sur la surface intérieure de la gorge 12, dans la position de jonction des deux tronçons 5b et 5c, comme il est visible sur la figure 2.

Les talons 22a et 22b comportent également une surface annulaire 25 en retour vers l'intérieur comportant un rebord 25a ou 25b en saillie vers le bas dont l'épais- seur correspond à l'épaisseur de la gorge 14b de la surface d'appui 14 du tronçon supérieur 5b.

Lorsque l'adaptateur 3 comportant la manchette thermique 5 est à une température modérée, par exemple proche de 20 , cette température correspondant à la température d'intervention sur les adaptateurs, pour contrôle et réparation, la partie inférieure du tronçon 5b ne se trouve pas en appui contre le fond de la gorge 19, si bien qu'il subsiste un espace annulaire 27 entre l'extrémité inférieure du tronçon 5b et le fond de la gorge 19 du tronçon inférieur 5c.

Le démontage du tronçon amovible 5c de la manchette 5 peut être réalisé en soulevant dans la direction verticale le tronçon 5c par rapport au tronçon 5b qui est maintenu à l'intérieur de l'adaptateur par sa partie supérieure.

Ce déplacement dans la direction verticale du tronçon inférieur 5c permet de dégager les rebords 25a et 25b de la partie inférieure d'appui 25 des talons 22a et 22b, de la gorge 14b de la surface d'appui 14 du tronçon supérieur 5b.

On introduit alors, à l'intérieur du tronçon inférieur 5c de la manchette, un outil comportant des branches supérieures mobiles constituant des pinces venant en appui sur les parties d'extrémité des talons 22a et 22b. Par rapprochement des branches de l'outil constituant une pince, on dégage les talons 22a et 22b de la gorge 12 du tronçon 5b, de sorte qu'il est possible d'extraire le tronçon inférieur 5c du tronçon supérieur 5b par traction vers le bas sur le tronçon inférieur 5c de la manchette.

On peut alors effectuer toute opération de contrôle ou de réparation sur la surface intérieure de l'adaptateur, en particulier dans la zone de la soudure 4 sur le couvercle de la cuve 1.

Après contrôle et réparation de l'adaptateur 3, on remet en place le tronçon inférieur 5c de la manchette thermique 5 à l'intérieur de l'adaptateur, en engageant sa partie supérieure comportant les secteurs cylindriques 20a et 20b constituant des lames élastiques déformables en flexion, à l'intérieur de l'adaptateur, puis à l'intérieur de la partie inférieure du tronçon 5b de la manchette resté en place dans l'adaptateur 3.

Lors de l'introduction axiale de la partie supérieure du tronçon 5c de la manchette dans la partie inférieure du tronçon supérieur 5b, les surfaces externes supérieures tronconiques 23a et 23b des talons 22a et 22b viennent en contact avec le bord intérieur de l'extrémité inférieure du tronçon 5b, ce qui provoque une flexion vers l'intérieur des secteurs cylindriques 20a et 20b constituant des lames flexibles.

Le tronçon 5c de la manchette thermique est déplacé axialement à l'intérieur du tronçon 5b, le guidage du déplacement du tronçon 5c à l'intérieur du tronçon 5b étant assuré par des portions de surface cylindrique24a et 24b des talons 22a et 22b en contact avec la surface cylindrique intérieure 15 du tronçon 5b de la manchette.

Lorsque les surfaces tronconiques supérieures externes 23a, 23b des talons 22a, 22b viennent en contact avec le chanfrein tronconique 16, les secteurs cylindri ques flexibles 20a et 20b sont repliés vers l'intérieur jusqu'à une position de rétraction maximale. Les surfaces 24a et 24b des talons 22a et 22b sont alors en contact avec la surface intérieure du tronçon 5b, en-dessous de la gorge 12.

Lorsque la partie inférieure des talons 22a et 22b est parvenue au-dessus de la surface d'appui 14 du tronçon 5b, les secteurs cylindriques 20a et 20b sont rappelés vers l'extérieur par élasticité et assurent l'introduction des talons 22a et 22b dans la gorge 12.

En déplaçant légèrement vers le bas ou en laissant retomber le tronçon inférieur 5c de la manchette thermique, on provoque l'introduction des rebords 25a et 25b des talons 22a et 22b à l'intérieur de la gorge 14b du tronçon 5b. Les surfaces d'appui inférieures 25 des talons 22a et 22b viennent alors en appui sur l'épaulement inférieur 14a de la gorge 12 du tronçon 5b.

Comme il est visible sur la figure 2, dans la position d'engagement des talons 22a et 22b dans la gorge 12, les secteurs cylindriques flexibles 20a et 20b sont légèrement fléchis vers l'intérieur, de sorte que les ouvertures 21, à leur extrémité débouchant à la partie supérieure de la virole 20, au niveau des talons 22a et 22b ont une largeur d inférieure à la largeur nominale D des ouvertures visibles à la partie inférieure des secteurs cylindriques 20a et 20b.

La flexion des secteurs 20a et 20b vers l'intérieur se traduit par une inclinaison de ces secteurs visible sur la figure 2.

On obtient ainsi un serrage des moyens de jonction du tronçon inférieur 5c, à l'intérieur du tronçon supérieur 5b à l'issue du montage de la partie amovible de la manchette, à la température ambiante.

En outre, les deux tronçons 5b et 5c de la manchette thermique sont réalisés en des matériaux métalli ques différents présentant des coefficients de dilatation sensiblement différents.

Lorsqu'un réacteur nucléaire comportant un couvercle de cuve équipé de manchettes thermiques en deux parties tel que décrit plus haut est en fonctionnement, la température sous le couvercle étant supérieure à 300"C, les dilatations différentielles des deux parties des manchettes thermiques permettent de réaliser un serrage extrêmement efficace du tronçon amovible 5c de la manchette sur le tronçon supérieur 5b reposant sur la partie supérieure de l'adaptateur.

De préférence, le tronçon amovible 5c de la manchette thermique est réalisé en un matériau présentant un coefficient de dilatation inférieur au coefficient de dilatation du matériau du tronçon supérieur 5b.

De cette manière, lorsque les matériaux sont à haute température (par exemple supérieure à 300"C), la dilatation différentielle de la virole 20 du tronçon inférieur 5c et de la partie inférieure du tronçon supérieur 5b, entre la portée d'appui 14 et la partie inférieure de ce tronçon 5b, produit un serrage entre les surfaces d'appui en contact 14 et 25 et le fond de la gorge 19 du tronçon inférieur 5c.

En particulier, la dilatation supérieure du tronçon 5b entraîne une suppression du jeu 27 et une mise en appui de l'extrémité inférieure du tronçon 5b contre le fond de la gorge 19.

En outre, il se produit également un serrage de la partie inférieure du tronçon 5b dans la direction radiale, à l'intérieur de la gorge 19.

La fixation du tronçon amovible de la manchette par rapport au tronçon reposant sur la partie supérieure de l'adaptateur est réalisée par autoserrage, lors de la montée en température de la manchette thermique à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire et ne nécessite aucun pièce auxiliaire d assemblage entre les deux tron çons de la manchette.

La fixation est donc très efficace et la manchette ne comporte pas de pièce auxiliaire d'assemblage susceptible de se détacher, à l'intérieur de la cuve du réacteur nucléaire en service.

L'adaptateur suivant l'invention comportant une manchette thermique en deux parties séparables peut être conçu sous cette forme au moment de la fabrication de la cuve du réacteur nucléaire. Dans ce cas, on dispose, dès le démarrage du réacteur, de moyens permettant de démonter les parties inférieures des manchettes pour contrôle et réparation de la surface intérieure des adaptateurs, après un certain temps de fonctionnement du réacteur.

On peut également modifier les adaptateurs des réacteurs actuellement en service comportant une chemise thermique en une seule pièce, pour obtenir des adaptateurs suivant l'invention, sans démonter les mécanismes de commande fixés sur la partie supérieure de ces adaptateurs.

Pour réaliser cette modification des adaptateurs, on place le couvercle sur un stand d'intervention, dans sa position correspondant à la position de service, les adaptateurs étant disposés verticalement.

On réalise par le dessous et par l'intérieur de la manchette thermique de chacun des adaptateurs sur lesquels on réalise la transformation, un usinage en plusieurs étapes
- une première étape consiste à tronçonner la manchette thermique en une seule pièce, à l'intérieur de l'adaptateur, au-dessus de la zone de soudure au couvercle de cuve, de manière à extraire la partie inférieure de la manchette thermique de l'adaptateur.

- dans une seconde étape, on usine la partie de la manchette thermique restant dans l'adaptateur, sur sa surface interne, pour réaliser une surface cylindrique réalésoe telle que la surfasse 15, un chanfrein tronconique 16 et une gorge telle que la gorge 12 représentée sur la figure 2 ; le tronçon supérieur 5b de la manchette thermique est donc obtenu par usinage à l'intérieur de l'adaptateur.

- dans une troisième étape, on réalise l'introduction et l'assemblage comme il a été décrit plus haut d'un tronçon inférieur tel que le tronçon 5c qui a été fabriqué préalablement en usine.

L'invention est donc applicable aussi bien dans le cas des réacteurs nucléaires neufs dont on réalise la fabrication en usine que des réacteurs nucléaires en service sur lesquels on effectue des opérations de transformation des adaptateurs, pendant une période d'arrêt pour entretien du réacteur.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit.

C'est ainsi qu'on peut envisager des moyens de jonction sur le tronçon supérieur et sur le tronçon inférieur de la manchette différents des moyens qui ont été décrits.

On peut, par exemple, concevoir un tronçon tubulaire inférieur comportant une partie d'assemblage constituée par une pluralité de lamelles déformables en forme de secteurs cylindriques séparés par des fentes.

On peut prévoir une gorge et des talons d'assemblage présentant des moyens de jonction destinés à coopérer, d'une forme différente de celle qui a été décrite.

On peut envisager l'utilisation de tout matériau satisfaisant tel que des alliages de nickel et des aciers inoxydables, pour constituer les deux tronçons de la manchette démontable. Les matériaux seront choisis de manière que leurs coefficients de dilatation thermique soient différents pour réaliser un autoblocage du tronçon amovible de la manchette, à la température de service du réacteur nucléaire.

Enfin, l'invention s'applique à toute pièce tubulaire de traversée d'un couvercle de cuve comportant une manchette thermique.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1.- Pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire, engagée et fixée dans une ouverture (2) traversant le couvercle (1) de la cuve et comportant, dans une disposition coaxiale à l'intérieur de son alésage interne (6), une manchette thermique (5) au moins partiellement amovible, en appui par un épanouissement terminal (5a) élargi diamétralement, sur une partie d'appui (6a) de l'alésage interne (6) de la pièce tubulaire (3), caractérisée par le fait que la manchette thermique (5) comporte deux tronçons successifs (5b, 5c) dans la direction axiale

- un premier tronçon tubulaire (5b) comportant l'épanouissement terminal (5a) venant reposer sur la portée d'appui (6a) de la pièce tubulaire de traversée (3), à l'une de ses extrémités et une gorge annulaire (12) usinée dans sa paroi interne, et

- un second tronçon tubulaire (5c) comportant, sur une partie de sa longueur dans la direction axiale, au moins deux secteurs annulaires (20a, 20b) déformables en flexion, séparés par au moins deux lumières (21) de direction axiale traversant la paroi (20) du second tronçon annulaire (5c) et débouchant à l'une des extrémités du second tronçon tubulaire (5c) et deux talons d'accrochage (22a, 22b) constituant des parties d'extrémité élargies des secteurs cylindriques (20a, 20b) de part et d'autre de l'extrémité débouchante des lumières (21), destinés à venir s'engager dans la gorge (12) du premier tronçon pour réaliser la jonction des deux tronçons (5b, 5c) de la manchette (5), par rappel élastique vers l'extérieur des secteurs cylindriques (20a, 20b).

2.- Pièce tubulaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le premier tronçon tubulaire (5b) et le second tronçon tubulaire (5c) de la manchette thermique (5) sont réalisés en des matériaux métalliques ayant des coefficients de dilatation thermique différents.

3.- Pièce tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les talons (22a, 22b) du second tronçon tubulaire (5c) comportent une surface externe (23a, 23b) en forme de portion de tronc-de-cône destinée à coopérer avec une portée tronconique (16) sur une surface intérieure du premier tronçon tubulaire (5b), pour replier par flexion les secteurs cylindriques (20a, 20b) vers l'intérieur, lors d'une mise en place par déplacement axial du second tronçon tubulaire (5c) à l'intérieur du premier tronçon tubulaire (5b).

4.- Pièce tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le second tronçon tubulaire (5c) comporte dans une partie (18) ayant une épaisseur de paroi accrue, une gorge annulaire (19) coaxiale au second tronçon (5c) de la manchette thermique destinée à recevoir la partie d'extrémité du premier tronçon tubulaire (5b).

5.- Pièce tubulaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la gorge (12) du premier tronçon tubulaire (5b) comporte une surface d'appui (14) de forme annulaire et de direction radiale comportant un rebord d'appui (14a) de forme annulaire et une gorge annulaire (14b) dont le fond est à une distance dans la direction axiale du rebord (14a), les talons (22a, 22b) comportant une partie d'appui (25) ayant un rebord en forme de portion d'anneau (25a, 25b) destiné à venir s'engager dans la gorge (14b) de la surface d'appui du premier tronçon tubulaire (5b), dans la position de jonction des deux tronçons (5b, 5c).

6.- Procédé de contrôle d'un adaptateur de traversée (3) du couvercle de la cuve (1) d'un réacteur nucléaire, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'après démontage du couvercle (1) de la cuve, on introduit un outil à l'intérieur du second tronçon tubulaire (5c) de la manchette thermique (5) de l'adaptateur (3), qu'on met en appui les parties de l'outil sur les talons (22a, 22b) du second tronçon tubulaire (5c), qu'on réalise une flexion vers l'intérieur des secteurs cylindriques (20a, 20b) par déplacement radial des talons (22a, 22b) l'un vers l'autre vers l'intérieur du second tronçon tubulaire (5c), qu'on extrait le second tronçon tubulaire (5c) de l'adaptateur par traction dans la direction axiale de l'adaptateur, qu'on effectue le contrôle de la surface de l'adaptateur après extraction du second tronçon tubulaire (5c) et qu'on réalise l'introduction des secteurs cylindriques déformables (20a, 20b) du second tronçon tubulaire (5c), dans le premier tronçon tubulaire (5b) et le déplacement axial du second tronçon tubulaire (5c) à l'intérieur du premier tronçon tubulaire (5b) jusqu a l'engagement des talons d'appui (22a, 22b) du second tronçon tubulaire (5c) à l'intérieur de la gorge (12) du premier tronçon tubulaire (5b).

7.- Procédé de contrôle de la surface intérieure d'un adaptateur de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire engagé et fixé dans une ouverture (2) traversant le couvercle de la cuve (1) et comportant, dans une disposition coaxiale, à l'intérieur de son alésage interne (6), une manchette thermique (5) en une seule pièce, en appui par un épanouissement terminal (5a) élargi diamétralement sur une partie d'appui (6a) de l'alésage interne (6) de la pièce tubulaire (3), caractérisé par le fait qu'on découpe un tronçon longitudinal de la manchette thermique (5), par l'intérieur, de manière à rendre accessible l'alésage (6) de l'adaptateur (3), dans la zone à contrôler, qu'on extrait le tronçon découpé de la manchette thermique (5) ne comportant pas l'épanouissement terminal (5a) reposant sur une portée d'appui (6a) de l'adaptateur, qu'on effecute le contrôle de la surface intérieure de l'adaptateur, qu'on réalise un usinage de la surface intérieure d'un tronçon (5b) de la manchette thermique (5) comportant l'épanouissement d'appui (5a) reposant sur la surface d'appui (6a) de l'adaptateur (3) de manière à réaliser une gorge annulaire (12) coaxiale au tronçon (5b) reposant sur la surface d'appui (6a) de l'adaptateur (3) et qu'on introduit par déplacement dans la direction axiale une partie d'assemblage comportant des secteurs cylindriques (20a, 20b) déformables en flexion et des talons d'appui (22a, 22b) à l'extrémité des secteurs cylindriques déformables en flexion (20a, 20b) séparés par des ouvertures (21) de direction axiale, dans une partie de jonction (20) en forme de virole d'un tronçon amovible (5c) destinée à remplacer le tronçon de la manchette (5) qui a été extrait de l'adaptateur (3) et qu'on réalise la jonction du tronçon tubulaire (5b) en appui sur la surface d'appui (6a) de l'adaptateur (3) et du tronçon (5c) de remplacement, par introduction des talons (22a, 22b) dans la gorge (12), sous l'effet du rappel élastique des secteurs cylindriques (20a, 20b) par déplacement dans la direction axiale, du tronçon de remplacement (5c) à 1 'in- térieur du tronçon (5b) reposant sur la surface d'appui (6a) de l'adaptateur (3).