FR2714963A1 - Dispositif d'obturation à fuite contrôlée d'un tube d'échangeur de chaleur. - Google Patents

Abstract

Le dispositif d'obturation comporte un bouchon (1) ayant un corps tubulaire (1a) et un fond (4) percé d'une ouverture traversante (5) dans sa partie centrale. Le fond (4) du bouchon (1) comporte sur une face interne (4a) dirigée vers l'intérieur du corps tubulaire (la) au moins deux rainures (7, 8) de direction sensiblement radiale en communication avec l'extrémité de l'ouverture traversante (5) du fond (4) débouchant sur la face interne (4a).

Description

L'invention concerne un dispositif d'obturation à fuite contrôlée d'un tube d'échangeur de chaleur et en particulier d'un tube d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent sur chacune des parties du circuit primaire appelée boucle qui est reliée à la cuve du réacteur nucléaire par des canalisations dans lesquelles le fluide primaire du réacteur constitué par de l'eau sous pression est mis en circulation, un générateur de vapeur comportant un faisceau de tubes dont chacun des tubes communique à l'une de ses extrémités avec un premier compartiment d'une boîte à eau du générateur de vapeur et à son autre extrémité avec un second compartiment de la boîte à eau.

Le premier compartiment de la boîte à eau est relié à une conduite primaire par l'intermédiaire de laquelle l'eau primaire sous pression chauffée au contact du coeur du réacteur à l'intérieur de la cuve pénètre à l'intérieur du premier compartiment de la boîte à eau, puis à l'intérieur des tubes du faisceau.

Le second compartiment de la boîte à eau est relié à une seconde canalisation du circuit primaire par l'intermédiaire de laquelle l'eau sous pression ayant circulé dans les tubes du faisceau est récupérée et renvoyée à l'intérieur de la cuve pour assurer le refroidissement du coeur.

De l'eau d'alimentation est introduite à l'intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur, de manière à venir en contact avec la surface extérieure des tubes du faisceau dans lesquels circule l'eau primaire. On réalise de cette manière l'échauffement et la vaporisation de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur.

La séparation entre la boîte à eau du générateur de vapeur et l'enveloppe à l'intérieur de laquelle est introduite l'eau d'alimentation est assurée par une plaque tubulaire de forte épaisseur dans laquelle les extrémités des tubes du faisceau sont engagées et fixées de manière étanche, de manière à présenter une extrémité sensiblement affleurante sur une face d'entrée de la plaque tubulaire délimitant la boîte à eau.

La boîte à eau et la partie interne des tubes du faisceau constituent la partie primaire du générateur de vapeur à l'intérieur de laquelle circule l'eau sous pression de refroidissement du coeur du réacteur.

Le volume intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur, à l'extérieur des tubes du faisceau, constitue la partie secondaire du générateur de vapeur dans laquelle circule l'eau d'alimentation et la vapeur produite au contact des tubes du faisceau.

On s'est aperçu que, lors d'un fonctionnement de longue durée d'un générateur de vapeur, il pouvait apparaître des fissures génératrices de fuite à travers la paroi de certains tubes du faisceau, du fait de la corrosion du métal des tubes au contact des fluides en circulation et du fait des contraintes mecaniques et thermiques subies par ces tubes, lorsque le générateur de vapeur est en fonctionnement.

Ces contraintes mécaniques et thermiques ont pour origine en particulier la forte différence de pression entre les fluides dans la partie primaire et dans la partie secondaire du générateur de vapeur, la température du fluide primaire qui est de l'ordre de 310"C, la très grande vitesse de circulation de l'eau d'alimentation au contact des tubes du faisceau qui engendre des vibrations dans le faisceau et les phénomènes de corrosion sous tension dans certaines parties des tubes qui présentent une forte concentration de contraintes et qui sont soumises à l'action corrosive de dépôts se formant dans certaines zones telles que la partie inférieure du faisceau audessus de la plaque tubulaire.

Dans le cas de l'apparition d'une fuite due à une fissure traversant la paroi d'un tube, de l'eau primaire contaminée par des produits radioactifs pénètre dans la partie secondaire du générateur de vapeur qui de ce fait présente une certaine radioactivité qui peut être détectée.

Lorsqu'une fuite d'une certaine importance est détectée dans un générateur de vapeur, on peut déclencher un arrêt d'urgence du réacteur nucléaire, de manière à éviter une évolution de la fissure dans la paroi du tube pouvant conduire à une rupture totale de ce tube.

Après arrêt et refroidissement du réacteur nucleaire, on réalise une intervention dans le générateur de vapeur pour réparer ou isoler le tube presentant une fissure.

L'isolation complète du tube peut être réalisée en obturant chacune des extrémités du tube affleurant sur la face d'entrée de la plaque tubulaire par un bouchon qui est serti à l'intérieur du tube et dont la fixation etan- che est assurée soit par une soudure soit par le sertissage du bouchon lui-même.

Après isolation du tube par des bouchons, on peut remettre le réacteur nucléaire en fonctionnement.

Pendant les périodes d'arrêt du réacteur nucléaire, par exemple pour rechargement du coeur, on effectue de nombreuses opérations de contrôle, de réparation et d'entretien des composants du réacteur et en particulier des générateurs de vapeur.

De manière à prolonger la durée de vie des générateurs de vapeur et à limiter les risques d'apparition de fuite dans les tubes du faisceau, on peut réaliser, de manière préventive, le bouchage des deux extrémités de certains tubes qui, du fait de leur rayon de courbure ou de leur position dans le faisceau, sont les plus exposés à une fissuration et à une rupture dans le générateur de vapeur en service.

Cependant, il subsiste encore un risque de fissuration des tubes obturés par des bouchons. La fissuration d'un tube obturé ne se traduit pas par une fuite de fluide primaire dans la partie secondaire du générateur de vapeur, du fait que les bouchons isolent totalement 1 'in- terieur du tube de la partie primaire de telle sorte que les risques de contamination de la partie secondaire du générateur de vapeur sont éliminés.

Cependant, l'inconvénient du bouchage des tubes est qu'il n'est pas possible de déceler l'apparition de fissures dans la paroi des tubes bouchés ni de surveiller l'évolution des fissures de ces tubes.

On peut donc parvenir à une rupture totale du tube bouché dans le générateur de vapeur en service. Cette rupture qui se produit fréquemment au voisinage de la plaque tubulaire dans laquelle est fixé le tube, c'est-adire dans la partie de pied du tube ou dans une partie cintrée opposee au pied peut entraîner un impact du tube après rupture, contre des tubes voisins qui peuvent se trouver de ce fait endommagés et fissurés.

Dans certains cas, les tubes bouchés peuvent éclater par effet de chaudière, du fait de la présence d'une quantité d'eau confinée à l'intérieur du tube bouché. Dans ce cas, la paroi des tubes qui ont éclaté peut se présenter, autour de l'ouverture formée dans le tube, sour la forme de lèvres déchiquetées et coupantes. Du fait de la mise en vibration des tubes lors du passage des fluides dans le générateur en service, les lèvres de l'ouverture du tube éclaté peuvent venir endommager un tube voisin. Dans le cas où l'on décèle un tube éclaté il est donc préférable de boucher préventivement les tubes voisins.

Il devient alors impossible de suivre l'apparition et l'évolution de défauts éventuels dans les tubes situés autour du tube éclaté. On risque alors une rupture en cascade autour du tube éclaté de tubes qui sont en service.

On a donc proposé de réaliser le bouchage préventif des tubes en introduisant et en fixant un bouchon à fuite contrôlée dans l'une des deux extrémités du tube et un bouchon plein totalement étanche dans l'autre partie d'extrémité du tube.

De ce fait, le tube n'est plus en service, puisque l'eau primaire du générateur de vapeur ne peut circuler à l'intérieur du tube dont une extrémité est totalement fermée. Cependant, dans le cas de l'apparition d'une fissure dans la paroi du tube, il se produit un débit de fuite qui peut être détecté mais qui est limité de manière à permettre à l'exploitant du réacteur nu cléaire de conduire à sa guise l'arrêt du réacteur nu cléaire pour intervention et réparation si nécessaire.

Il est souhaitable que le bouchon à fuite contrôlée soit conçu de manière que la fuite de fluide primaire dans la partie secondaire du générateur de vapeur, en cas de rupture totale du tube, reste suffisamment faible pour ne pas entraîner un arrêt d'urgence automatique du réacteur nucléaire. En effet, le bouchage du tube ne garde un interêt que dans la mesure où la rupture du tube bouche n'entraîne pas une fuite notable portant atteinte à la sécurité du réacteur nucléaire.

L'exploitant du réacteur nucléaire doit par ailleurs disposer d'un moyen de détection de telles ruptures lui permettant de décider lui-même si un arrêt du réacteur nucléaire est nécessaire ou si une réparation peut être effectuée lors d'un arrêt programmé du reacteur nucléaire.

Les bouchons d'obturation des tubes de générateur de vapeur comportent un corps tubulaire de forme générale cylindrique fermé par un fond à l'une de ses extrémités qui est destinée à être introduite dans le tube. Le corps tubulaire du bouchon est serti à l'intérieur du tube dans sa partie d'extrémité située à l'intérieur de la plaque tubulaire.

Dans le cas d'un bouchon totalement étanche, le fond est plein alors que dans le cas d'un bouchon à fuite contrôlée, on prévoit une ouverture traversante, généralement à la partie centrale du fond.

Compte tenu des conditions de fonctionnement d'un réacteur nucléaire à eau sous pression (pressions et températures des fluides primaire et secondaire), pour éviter un arrêt d'urgence dans le cas d'une rupture d'un tube bouché à l'une de ses extrémités par un bouchon à fuite contrôlée, l'orifice de fuite traversant le fond du bouchon, appelé dans ce cas "bouchon sentinelle", doit être de très faible section. Dans ce cas, lors du remplissage du générateur de vapeur avant sa mise en service, ou lors de la vidange du générateur de vapeur après un arrêt à froid du réacteur nucléaire ou au cours des phases de fonctionnement transitoires, des particules en suspension dans le fluide primaire sont susceptibles de venir obturer l'orifice de fuite du bouchon. Dans ce cas, il n'est plus possible de detecter une rupture du tube bouché dans le générateur en service, si bien qu'il n'est plus possible de prendre des mesures pour éviter ou limiter une détérioration des tubes voisins du tube bouché après sa rupture.

On a donc proposé des bouchons sentinelles ayant un orifice de fuite d'un diamètre relativement important pouvant atteindre quelques millimètres, de manière à evi- ter tout risque d'obstruction du bouchon en service. Dans ce cas cependant, il se produit une fuite importante dans le cas d'une rupture du tube bouché qui peut entraîner un arrêt d'urgence du réacteur nucléaire. L'exploitant n'a donc plus une maîtrise parfaite de la conduite du réacteur nucléaire sur lequel peuvent se produire des arrêts d'urgence ; il peut en résulter une certaine gêne pour l'exploitant.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'obturation à fuite contrôlée d'un tube d'un échangeur de chaleur et en particulier d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportant un bouchon ayant un corps tubulaire de forme générale cylindrique et un fond percé d'une ouverture traversante sensiblement centrale fermant l'une des extrémités du corps tubulaire qui est destinée à être engagée à l'intérieur du tube, le dispositif d'obturation permettant d'obtenir une fuite contrôlée ayant un débit limite en cas de rupture du tube et d'éviter tout risque de colmatage de l'ouverture traversante du fond pendant l'utilisation de l'échangeur de chaleur.

Dans ce but, le fond du bouchon comporte, sur une face interne dirigée vers l'intérieur du corps tubulaire, au moins deux rainures de direction sensiblement radiale en communication avec l'extrémité interne de l'ouverture traversante du fond.

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 bouchon d'un dispositif d'obturation à fuite contrôlée suivant l'invention utilisable dans le cas du bouchage d'un tube d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.

La figure 1 est une vue en coupe axiale partielle d'un bouchon d'un dispositif d'obturation suivant l'invention.

La figure 2 est une vue de dessous suivant 2 de la figure 1.

La figure 3 est une vue de dessus suivant 3 de la figure 1.

La figure 4 est une vue en coupe axiale partielle suivant 4-4 de la figure 5 d'un bouchon et suivant une variante de réalisation de l'invention.

La figure 5 est une vue de dessus suivant 5 de la figure 4.

Sur la figure 1, on voit l'extrémité supérieure d'un bouchon 1 de fermeture d'un tube 2 d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression engagé et serti à l'intérieur du tube pour réaliser son obturation.

Le bouchon 1 comporte un corps tubulaire la de forme cylindrique qui est fixé par sertissage à l'intérieur du tube 2 qui est lui-même fixé par sertissage et soudure à l'intérieur d'une ouverture de la plaque tubulaire 3 du générateur de vapeur.

Le corps cylindrique la est fermé à l'une de ses extrémités représentée sur la figure 1, par un fond 4 ayant une surface interne tronconique 4a dirigée vers l'intérieur du corps la et une surface externe 4b à l'opposé de la face 4a dirigée vers l'extérieur.

Le corps la du bouchon 1 comporte une extrémité opposée au fond 4, non représentée sur la figure 1, qui est sensiblement affleurante sur la face d'entrée de la plaque tubulaire 3.

Le tube 2 est un tube cintré en forme d'U comportant deux branches droites qui sont serties à leur extrémité dans la plaque tubulaire 3 et qui sont reliées par une partie cintrée de forme sensiblement semi-circulaire.

Le dispositif d'obturation selon l'invention du tube 2 comporte en plus du bouchon 1 représenté sur la figure 1 fixé à l'intérieur de la partie d'extrémité de l'une de ses branches droites, un second bouchon engagé et fixé à l'intérieur de la partie d'extrémité de la seconde branche droite du tube 2.

Les deux bouchons comportent un corps tubulaire fermé par un fond à l'une de leurs extrémités et sont engagés à l'intérieur des parties d'extrémité des branches droites du tube, de manière que le fond de fermeture du corps tubulaire soit engagé en premier et que sa face externe soit dirigée vers l'intérieur du tube, c'est-àdire vers la partie médiane cintrée du tube.

Le fond 4 du bouchon 1 est percé d'une ouverture traversante 5 ayant pour axe l'axe 6 du corps tubulaire la du bouchon 1 et traversant le fond 4 à sa partie centrale.

Le bouchon de fermeture situe à l'extrémité de la seconde branche droite du tube 2 non représentée sur la figure 1 est un bouchon à fond plein, de sorte que ce bouchon assure une fermeture totalement étanche de la seconde branche du tube 2.

Selon l'invention, la surface interne 4a du fond 4 du bouchon situé dans la partie d'extrémité de la branche du tube 2 représenté sur la figure 1 est usinée, comme il est visible sur la figure 2, pour présenter deux rainures 7, 8 en communication avec l'extrémité de l'ouverture 5 de petit diamètre débouchant sur la face 4a du fond 4 dans sa partie centrale.

Dans une vue en projection sur un plan perpendiculaire à l'axe 6 du bouchon, les rainures 7 et 8 ont des directions radiales par rapport à la surface interne 4a du bouchon et sont disposées à 90 l'une de l'autre autour de l'axe 6 du bouchon et de l'ouverture 5.

En fait, dans le cas d'une surface interne 4a du fond 4 de forme tronconique concave, comme représenté sur la figure 1, chacune des rainures telles que 7 est constituée de deux cavités 7a, 7b disposées suivant deux généra- trices de la surface 4a situées dans un même plan passant par l'axe 6 du bouchon.

Chacune des cavités telles que 7a et 7b présente une profondeur croissante dans une direction allant de l'extérieur vers le centre de la surface 4a, c'est-à-dire vers l'extrémité débouchante de l'ouverture 5 au niveau de laquelle les cavités se confondent.

Les cavités 7a et 7b de la rainure 7 et 8a et 8b de la rainure 8 sont usinées à la manière des cavités de reception d'un tournevis cruciforme à l'intérieur d'une tête de vis.

De plus, comme il est visible sur les figures 1 et 3, la surface extérieure 4b du fond 4 du bouchon dirigée vers l'intérieur du tube 2 est usinée pour présenter une partie centrale 9 en saillie vers l'extérieur, de forme tronconique et ayant pour axe l'axe 6 du bouchon.

L'extrémité extérieure de l'ouverture traversante 5 débouchant sur la face 4b du fond 4 est située au centre de la petite base de la partie tronconique 9 en saillie sur le fond 4.

Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention peut être décrit de la manière suivante.

Lors du bouchage du tube 2, on place et on fixe par sertissage un bouchon 1 ayant un fond percé dans la partie d'extrémité d'une première branche du tube 2 et un bouchon ayant un fond plein dans la partie d'extrémité de la seconde branche du tube 2.

Lors de la mise en eau du générateur de vapeur avant le redémarrage du réacteur nucléaire, de l'eau vient remplir le tube 2 en passant par l'ouverture 5. L'eau de remplissage des tubes du faisceau du générateur de vapeur est susceptible de contenir des particules solides telles que des particules d'oxyde formées par corrosion et oxydation de certaines parties du circuit primaire. Dans le cas où une particule ayant une dimension supérieure au diamètre de l'ouverture 5 vient s'engager dans le corps du bouchon 1, cette particule est susceptible de venir se placer contre l'extrémité de l'ouverture 5 débouchant sur la surface interne 4a du fond 4.

En l'absence de rainure telle que les rainures 7 et 8 du bouchon du dispositif suivant l'invention, une telle particule est susceptible de boucher l'entrée de l'ouverture 5, lors de la mise en fonctionnement du générateur de vapeur, cette particule étant ensuite maintenue fermement contre l'entrée de l'ouverture 5 par la pression du fluide primaire.

Dans le cas d'une rupture en service du tube dont on a réalisé le bouchage, il ne peut se produire de fuite de fluide primaire dans la partie secondaire du générateur de vapeur, du fait de l'obturation de l'ouverture 5 par la particule d'oxyde.

Au contraire, dans le cas d'un dispositif d'obturation suivant l'invention comportant un bouchon à fuite contrôlée dont l'ouverture traversante 5 du bouchon est en communication avec deux rainures en croix telles que 7, 8, lorsqu'une particule d'une taille supérieure au diamètre de l'ouverture 5 vient se placer contre l'extré- mité débouchante de l'ouverture 5 sur la surface interne 4a du fond 4, cette particule d'une certaine forme ne peut en aucun cas assurer une fermeture complète de l'extrémité de l'ouverture 5 dont la section d'entrée augmente très rapidement du fait de la présence des rainures 7 et 8.

Dans le cas d'une rupture du tube bouché, dans le générateur de vapeur en fonctionnement, un courant de fuite d'eau primaire peut contourner l'obstacle constitué par la particule, à l'intérieur des cavités constituant les rainures 7 et 8.

Du fait du très grand élargissement de la section d'entrée de l'ouverture 5, un débit de fuite circule à travers le fond 4 dans l'ouverture 5, de telle sorte que du fluide primaire pénètre dans la partie secondaire du générateur de vapeur, par l'ouverture du tube 2 produite par la rupture, avec un débit suffisant pour que la fuite puisse être détectée.

Dans le cas où un agglomérat de fines particules d'une dimension inférieure au diamètre de l'ouverture 5 se forme dans la partie d'entree élargie de l'ouverture 5 constituée par les cavités 7a, 7b, 8a, 8b des rainures 7 et 8, le bouchage de l'ouverture 5 dans cet agglomérat de particules n'est pas susceptible d'empêcher la détection d'une rupture en service du tube bouché.

En effet, dans le cas d'une rupture, la différence de pression entre le fluide primaire et le fuide secondaire permet de désagréger l'agglomérat et d'evacuer les particules de petites dimensions par l'ouverture 5. On obtient alors un courant de fuite permettant de détecter la rupture.

Après remplissage du tube bouché, lors du fonctionnement du générateur de vapeur, des particules sont susceptibles de se déposer sur la surface extérieure du bouchon 4b qui est horizontale et dirigée vers le haut et de provoquer un certain colmatage de l'ouverture traversant le fond 4 du fait de leur accumulation.

Dans le cas d'un bouchon 1 tel que représenté sur la figure 1 qui présente une partie tronconique 9 en saillie vers le haut au niveau de laquelle débouche l'ouverture 5, les particules ne peuvent se déposer sur la partie du fond dans laquelle débouche l'ouverture 5, du fait de la présence de la saillie tronconique 9. Ces particules se déposent donc à la périphérie du bouchon dans des zones eloignees de la partie débouchante de l'ouverture 5.

Si toutefois des particules se déposaient en petites quantités sur l'extrémité débouchante de sortie de l'ouverture 5, ces particules qui sont obligatoirement de petites dimensions puisqu'elles ont été introduites dans le tube 2 par l'ouverture 5 au moment du remplissage du tube, seraient très facilement éjectées par le jet de fuite du fait de la différence de pression entre la partie primaire et la partie secondaire du générateur de vapeur.

Dans tous les cas, on peut réaliser une détection d'une rupture du tube bouché par un. débit de fuite, du fait que l'entrée du bouchon ayant une section considérablement agrandie par les rainures de l'ouverture permet au fluide primaire de contourner un obstacle constitué par une particule insérée dans la partie d'entrée de l'ouverture traversante.

En outre, les dépôts sur la face externe du bouchon ne peuvent causer une obturation de l'ouverture traversante du fait que celle-ci débouche sur la face externe du bouchon sur l'extrémité d'une partie en saillie de cette surface externe de faible section.

Du fait que la section d'entrée de l'ouverture traversante du bouchon est considérablement élargie par les rainures, l'ouverture traversante peut présenter un très faible diamètre, par exemple inférieur à 0,5 mm, sans risque de bouchage par des particules transportées par le fluide primaire.

On peut donc limiter la fuite à une valeur faible et qui soit sensiblement inférieure au débit de fuite entraînant un arrêt d'urgence du réacteur nucléaire dans le cas de la rupture d'un tube bouché par un dispositif d'obturation suivant l'invention.

On obtient donc ainsi simultanément un débit de fuite qui peut être réglé à une valeur faible et une élimination des risques de colmatage du bouchon à fuite contrôlée.

Sur les figure 4 et 5, on a représenté une variante de réalisation d'un bouchon à fuite contrôlée d'un dispositif suivant l'invention.

Les éléments correspondants portent les mêmes repères sur les figures 1 et 2 avec cependant le signe (prime) en ce qui concerne les éléments représentés sur les figures 4 et 5.

Le bouchon 1' représenté sur les figures 4 et 5 est destiné, comme le bouchon 1, à être introduit dans une partie d'extrémité d'une branche droite d'un tube de générateur de vapeur dont la partie d'extrémité de l'autre branche droite est obturée de manière totalement étanche par un bouchon à fond plein.

Le bouchon 1' comporte un fond 4' traversé par une ouverture 5' de faible diamètre débouchant du côté de la face interne 4'a du fond 4' dans une cavité constituée par deux rainures 7', 8' de direction radiale disposées à 90" l'une de l'autre autour de l'axe 6' du bouchon 1' et constituées chacune par deux cavités telles que 7'a, 7'b d'une profondeur croissante en direction de la partie centrale de la face interne 4'a ayant la forme d'une surface tronconique concave.

Les rainures 7' et 8' du bouchon 1' sont sensiblement identiques aux rainures 7 et 8 du bouchon 1 repré senté sur les figures 1 et 2.

La différence essentielle entre le bouchon 1 et le bouchon 1' concerne la surface externe du fond du bouchon.

La surface externe 4b du fond 4 du bouchon 1 présente une partie centrale en saillie de forme tronconique dans laquelle débouche l'ouverture 5 alors que la face externe 4'b du fond 4' du bouchon 1' présente une forme généralement plane et deux rainures 10a, 10b de direction radiale et disposées à 90" l'une de l'autre concourantes au niveau de la partie centrale de la face 4'b dans laquelle débouche l'ouverture 5' par son extrémité externe.

De cette manière, la section de sortie de l'ouverture 5' est agrandie de manière considérable et dans le cas d'une sédimentation de fines particules sur la face supérieure 4'b du bouchon 1', le fluide sortant par l'ou verture 5' peut toujours emprunter le chemin de fuite constitué par les rainures 10a et 10b.

Il est bien évident qu'on peut associer, pour réaliser la face externe du fond du bouchon, une partie en saillie de forme tronconique telle que représentée sur les figures 1 et 3 et des rainures en creux telles que représentées sur les figures 4 et 5.

Dans tous les cas, le bouchon à fuite contrôlée du dispositif d'obturation de tubes de générateur de vapeur suivant l'invention permet d'éviter un colmatage par des particules de l'ouverture du fond du bouchon, même si cette ouverture est de très faible diamètre et d'obtenir une fuite contrôlée éventuellement avec un débit très limité dans le cas d'une rupture du tube obturé.

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

C'est ainsi qu'on peut imaginer un élargissement de la section d'entrée de l'ouverture traversante du fond du bouchon obtenue à partir d'un nombre de rainures ou de cavités different de deux rainures ou de quatre cavités.

Les rainures ou cavités en communication avec la partie d'extrémité de l'ouverture de traversée peuvent être disposees de manière non symetrique autour de l'axe du bouchon.

Cependant, il est nécessaire de prévoir au moins deux rainures ou cavités de manière à assurer le passage d'un débit de fuite dans tous les cas où un obstacle constitué par une particule d'une dimension supérieure au diamètre de l'ouverture traversante vient se placer à l'extrémité debouchante de cette ouverture.

La face interne du fond du bouchon peut présenter une forme différente de la forme tronconique concave qui a été décrite et représentée et par exemple une forme plane.

L'invention s'applique non seulement à l'obturation avec fuite contrôlée des tubes de générateur de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression mais, de manière plus générale, à l'obturation de tout tube d'échangeur de chaleur, avec contrôle de rupture des tubes obturés par détection d'une fuite contrôlée d'un premier fluide dans un second fluide de l'échangeur de chaleur.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif d'obturation à fuite contrôlée d'un tube (2) d'un échangeur de chaleur et en particulier d'un générateur de vapeur de réacteur nucléaire à eau sous pression, comportant un bouchon (1, 1') ayant un corps tubulaire (la) de forme générale cylindrique et un fond (4, 4') percé d'une ouverture traversante (5, 5') sensiblement centrale, fermant l'une des extrémités du corps tubulaire (la) qui est destinée à être engagée à l'intérieur du tube (2), caractérisé par le fait que le fond (4, 4' ) du bouchon comporte sur une face interne (4a, 4'a) dirigée vers l'intérieur du corps tubulaire (la), au moins deux rainures ou cavités (7, 8 ; 7', 8' ) de direction sensiblement radiale en communication avec l'extrémité de l'ouverture traversante (5, 5') du fond (4, 4').

2.- Dispositif d'obturation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux rainures (7, 8) disposées à 90C l'une de l'autre autour de l'axe (6) du corps tubulaire (la) du bouchon (1), chacune des rainures (7, 8) comportant deux cavités (7a, 7b, 8a, 8b) disposées de part et d'autre de l'extrémité de l'ouverture (5) débouchant sur la face interne (4a) du fond (4) du bouchon (1).

3.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la face interne (4a, 4'a) du fond (4) du bouchon (1, 1') présente la forme d'une surface tronconique concave ayant pour axe l'axe (6) du corps tubulaire (la) du bouchon.

4.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que les rainures (7, 8) présentent une profondeur croissante dans un sens allant de l'extérieur vers la partie centrale de la face interne (4a, 4'a) du fond (4, 4') du bouchon (1, 1') comportant 1 'ouverture (5).

5.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la face externe (4b) du fond (4) du bouchon (1) opposée à la face interne (4a) comporte une partie (9) en saillie vers l'extérieur, de forme tronconique ayant une partie d'extrémité constituée par sa petite base sur laquelle débouche l'ouverture traversante (5).

6.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la face externe (4'b) du fond (4') du bouchon opposée à la face interne (4'a) comporte au moins deux rainures (10a, 10b) usinées en creux dans le fond (4') et communiquant avec une extrémité de l'ouverture traversante (5') débouchant sur la face externe (4'b).

7.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour l'obturation d'un tube (2) d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportant deux branches droites fixées à leurs extrémités dans une plaque tubulaire, caractérisé par le fait que le bouchon (1, 1') ayant un fond percé d'une ouverture traversante (5, 5') est fixé dans la partie d'extrémité d'une première branche du tube (2) et qu'il comporte de plus un second bouchon ayant un fond plein fixé dans la partie d'extrémité de la seconde branche droite du tube (2).

8.- Dispositif d'obturation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérise par le fait que l'ouverture traversante (5, 5') a un diamètre inférieur à 0,5 mm.