FR2719149A1 - Procédé de remplacement d'un générateur de vapeur usagé d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. - Google Patents

Abstract

On sépare le générateur de vapeur usagé du circuit primaire par découpage de canalisations du circuit primaire, on extrait le générateur de vapeur usagé du local, on met en place dans le local un générateur de vapeur neuf de remplacement (21) et on raccorde la partie inférieure (21a) du générateur de vapeur de remplacement (21) aux canalisations (23, 25) du circuit primaire, par soudage. On soude sur l'une au moins des tubulures (24a, 24b) de la partie inférieure (21a) du générateur de vapeur neuf de remplacement (21), au moins un coude de raccordement (26, 27) à une canalisation (23, 25) du circuit primaire, préalablement à l'introduction et à la mise en place du générateur de vapeur neuf de remplacement (21) dans le local.

Description

L'invention concerne un procédé de remplacement d'un générateur de vapeur

usagé d'un réacteur nucléaire à

eau sous pression.

Les réacteurs nucléaires à eau sous pression comportent, à l'intérieur d'un bâtiment réacteur, une cuve

renfermant le coeur du réacteur remplie d'eau sous pres-

sion ainsi qu'un circuit primaire constitué de plusieurs boucles en communication avec la cuve. Chacune des boucles du circuit primaire comporte un générateur de vapeur dans lequel l'eau sous pression se refroidit en échauffant et en vaporisant de l'eau alimentaire. Les générateurs de vapeur sont disposés dans des locaux appelés casemates

aménagés à l'intérieur du bâtiment réacteur.

Les générateurs de vapeur de chacune des boucles sont reliés à la cuve par des canalisations d'arrivée et

de sortie d'eau sous pression appelées conduites primai-

res. Ces conduites sont reliées à la boîte à eau du géné-

rateur de vapeur située à sa partie inférieure, par l'in-

termédiaire de coudes et de tubulures réalisées au moment du formage de la boite à eau du générateur de vapeur; les

coudes de raccordement sont soudés par l'une de leurs ex-

trémités à l'extrémité de la conduite primaire et par leur seconde extrémité à la tubulure de raccordement à la boîte

à eau du générateur de vapeur.

Après un certain temps de fonctionnement, les générateurs de vapeur qui renferment un faisceau de tubes d'échange thermique assurant la séparation entre l'eau primaire et l'eau d'alimentation doivent être contrôlés et, si certains tubes du faisceau présentent des fuites, ces tubes doivent être fermés par un bouchon ou chemisés

pour éviter la contamination de l'eau alimentaire.

Lorsque le générateur de vapeur a fonctionné pendant une longue durée, il peut s'avérer nécessaire de remplacer tout ou partie des tubes du faisceau. En effet, le bouchage d'un trop grand nombre de tubes du faisceau du

générateur de vapeur peut entraîner une réduction inaccep-

table des performances thermiques du générateur de vapeur.

D'autre part, le chemisage des tubes ne peut être réalisé que dans certaines zones à l'intérieur ou au voisinage de la plaque tubulaire du générateur de vapeur. Lorsque le générateur de vapeur a fonctionné pendant une longue durée, il peut donc s'avérer nécessaire

de remplacer tout ou partie des tubes du faisceau.

Une telle opération de remplacement est complexe si bien qu'il a semblé préférable, dans certains cas, de

réaliser le remplacement intégral des générateurs de va-

peur des réacteurs nucléaires à eau sous pression.

Cette opération de remplacement nécessite un découpage des canalisations primaires au voisinage des tubulures de raccordement du générateur de vapeur usagé et un soudage des tubulures du générateur de vapeur neuf de remplacement sur les canalisations primaires laissées en attente. On a proposé dans le FR-A-2.614.462, un procédé de remplacement intégral d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui permet, grâce à des mesures topométriques effectuées sur les générateurs neufs de remplacement et sur les éléments de fixation et

de raccordement des générateurs de vapeur usagés à l'inté-

rieur des casemates, d'optimiser les opérations de coupe

des canalisations primaires et de raccordement des généra-

teurs de vapeur.

En utilisant le procédé selon le FR-A-2.614.462, on a pu effectuer des opérations de remplacement de générateur de vapeur usagé dans des centrales nucléaires, dans des conditions parfaitement optimisées, en ce qui concerne la durée d'exécution de l'ensemble des opérations nécessaires au changement de générateur de vapeur et la

qualité d'exécution de ces opérations ainsi que la limita-

tion des doses d'irradiation reçues par les personnels

utilisés pour les opérations de remplacement.

En particulier, une telle opération de remplace-

ment des générateurs de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression a été effectuée de manière tout-à-fait satisfaisante, au cours du premier semestre de l'année 1990, à la centrale nucléaire de Dampierre, à Bugey en

1993 et à Gravelines en 1994.

Cependant, les opérations de remplacement des générateurs de vapeur sont généralement effectuées en raccordant les tubulures du générateur de vapeur neuf sur les extrémiés des coudes laissés en attente à l'extrémité des canalisations primaires, si bien que les coudes du circuit primaire ne sont généralement pas remplacés en

même temps que le générateur de vapeur.

Certains contrôles et inspections ont montré que les coudes de raccordement de la boîte à eau du générateur de vapeur au circuit primaire subissent en service des détériorations qui nécessitent leur remplacement. Bien entendu, du fait de la complexité de ces opérations de remplacement qui nécessitent une découpe des canalisations

du circuit primaire, il est beaucoup plus facile d'effec-

tuer les remplacements de coudes en même temps que les

opérations de remplacement du générateur de vapeur.

Pour effectuer le remplacement d'un coude simul-

tanément au remplacement d'un générateur de vapeur, il est nécessaire de découper la canalisation primaire à chacune

des extrémités du coude et de fixer le coude de remplace-

ment dans une position intercalée entre l'extrémité de la conduite primaire en attente et une tubulure du générateur de vapeur. Cette opération généralement désignée comme opération de remplacement d'un coude par "closer" est une opération très complexe; en particulier, la manutention du coude, jusqu'à la position d'accostage, nécessite le développement d'outillages compliqués à mettre en oeuvre, lorsque le générateur de vapeur est en place. L'opération de soudage est d'autant plus délicate qu'elle doit être réalisée à l'intérieur de la casemate du générateur de vapeur, à chacune des extrémités du coude et simultanément au soudage de la seconde canalisation primaire du généra-

teur de vapeur.

Bien entendu, l'opération est encore plus complexe, lorsqu'il est nécessaire de remplacer les deux coudes de jonction du générateur de vapeur au circuit

primaire.

Alors que le remplacement d'un générateur de vapeur a pu être réalisé en effectuant uniquement deux coupes sur le circuit primaire, le remplacement d'un générateur de vapeur simultanément au remplacement d'un ou de deux coudes nécessite la réalisation de trois ou de quatre coupes et bien sûr du même nombre de raccordements

par soudure.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de remplacement d'un générateur de vapeur usagé d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui comporte un bâtiment réacteur définissant un local dans lequel est monté le générateur de vapeur et un circuit primaire de refroidissement du réacteur par de l'eau sous pression,

comportant deux canalisations reliées à la partie infé-

rieure du générateur de vapeur, chacune par l'intermé-

diaire d'une tubulure solidaire de la partie inférieure du générateur de vapeur et d'un coude soudé à l'une de ses extrémités sur la tubulure et à son autre extrémité sur la canalisation, consistant à séparer le générateur de vapeur usagé du circuit primaire par découpage des canalisations du circuit primaire, à extraire le générateur de vapeur

usagé du local, à mettre en place dans le local un généra-

teur neuf de remplacement et à raccorder la partie infé-

rieure du générateur de vapeur de remplacement aux canali-

sations du circuit primaire par soudage, ce procédé per-

mettant de réaliser simultanément au remplacement du générateur de vapeur, le remplacement d'un ou des deux coudes de raccordement de ce générateur de vapeur au

circuit primaire.

Dans ce but, on soude sur l'une au moins des tubulures de la partie inférieure du générateur de vapeur neuf de remplacement, au moins un coude de raccordement à une canalisation du circuit primaire, préalablement à l'introduction et à la mise en place du générateur de

vapeur neuf de remplacement dans le local.

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 réali-

sation du procédé suivant l'invention.

La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un générateur de vapeur de réacteur nucléaire à eau sous

pression en place dans une casemate du bâtiment du réac-

teur. La figure 2 est une vue en élévation de la partie inférieure du générateur de vapeur suivant 2-2 de

la figure 3.

La figure 3 est une vue de dessus suivant 3 de

la figure 2.

La figure 4 est une vue en perspective de la

partie inférieure d'un générateur de vapeur de remplace-

ment en position de raccordement aux canalisations du circuit primaire d'un réacteur nucléaire, pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention et suivant un

premier mode de réalisation.

La figure 5 est une vue en perspective de la

partie inférieure d'un générateur de vapeur de remplace-

ment dans une position de raccordement aux canalisations du circuit primaire d'un réacteur nucléaire, lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention et suivant

un second mode de réalisation.

La figure 6 est une vue en perspective de la partie inférieure d'un générateur de vapeur en position de raccordement avec les canalisations du circuit primaire d'un réacteur nucléaire, lors de la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention et suivant une troisième

variante de réalisation.

Sur la figure 1, on voit une partie d'une boucle du circuit primaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression comportant un générateur de vapeur 1, une pompe

primaire 2 et des canalisations primaires 3 et 4 permet-

tant de relier la cuve du réacteur au générateur de vapeur et à la pompe primaire, respectivement ainsi qu'une canalisation 5 permettant de relier le générateur de

vapeur 1 à la pompe primaire 2. Les canalisations primai-

res 3 et 5 sont reliées à la partie inférieure la du générateur de vapeur qui constitue la boite à eau de ce

générateur de vapeur.

L'eau sous pression de refroidissement du réac-

teur est mise en circulation dans la boucle par la pompe primaire 2. L'eau échauffée au contact du coeur disposé dans la cuve du réacteur parvient à la boite à eau la du générateur de vapeur par la canalisation primaire 3 appelée branche chaude. L'eau circule ensuite dans les tubes du générateur de vapeur o elle se refroidit en échauffant et en vaporisant l'eau d'alimentation. L'eau refroidie revient ensuite dans la partie de sortie de la boite à eau la puis est renvoyée à la cuve du réacteur par les canalisations 5 et 4, la canalisation 4 constituant la branche froide. La canalisation 5 qui assure la jonction entre le générateur de vapeur 1 et la pompe primaire 2 a la forme d'un U et, pour cette raison, est désignée sous le nom de branche en U. Le générateur de vapeur 1 et la pompe primaire 2 sont placés avec leurs axes verticaux et reposent sur des ensembles de béquilles articulées 8 et 9,

respectivement.

On a représenté une partie du bâtiment réacteur qui renferme la cuve et l'ensemble du circuit primaire

du réacteur.

Dans la partie du bâtiment réacteur 10 repré-

senté sur la figure 1, on voit un local 11 ou casemate

destiné à recevoir le générateur de vapeur 1. Le généra-

teur de vapeur repose sur le plancher 12 de la casemate 11

par l'intermédiaire des béquilles articulées 8. Le cen-

trage et le positionnement du générateur de vapeur dans la

casemate 11 sont assurés au niveau de ceintures 13 et 14.

L'enveloppe du générateur de vapeur est reliée à sa partie supérieure à une conduite 15 d'évacuation de

la vapeur.

On va maintenant se reporter aux figures 2 et 3, pour décrire plus en détails les éléments de raccordement de la boite à eau la du générateur de vapeur et de la

pompe primaire 2 avec des canalisations primaires.

L'enveloppe du générateur de vapeur comporte, dans sa partie inférieure, au niveau de la boite à eau la, deux tubulures 7a et 7b qui sont venues de matière avec le fond du générateur de vapeur ou rapportées et soudées et qui sont réalisées lors du formage de la partie inférieure

du générateur de vapeur.

Les tubulures 7a et 7b sont disposées de manière à déboucher à l'intérieur de la boite à eau la, dans un premier compartiment ou compartiment d'entrée en ce qui concerne la tubulure 7a et dans un second compartiment ou compartiment de sortie, en ce qui concerne la seconde

tubulure 7b.

La branche chaude 3 du circuit primaire est reliée au compartiment d'entrée de la boite à eau, par l'intermédiaire de la tubulure 7a et d'un coude 16 qui est

soudé bout à bout à l'une de ses extrémités sur l'extré-

mité de la branche chaude 3 et par son autre extrémité, à

la tubulure 7a.

La branche en U 5 est reliée à la seconde tubulure 7b du générateur de vapeur, par l'intermédiaire d'un coude 17 qui est soudé bout à bout à l'une de ses extrémités à l'extrémité de la branche en U 5 et par son autre extrémité à la tubulure 7b. La branche en U 5 comporte deux autres coudes 18 et 18' raccordés aux parties droites de faible longueur de

la branche en U 5.

Le coude 16 de raccordement de la branche chaude 3 avec la première tubulure 7a du générateur de vapeur présente une amplitude angulaire de 50 , ses plans de raccordement respectifs 19a et 19b à la branche chaude 3 et à la première tubulure 7a faisant entre eux un angle

dièdre de 50 .

Le coude 17 présente une amplitude angulaire de , les plans de raccordement respectifs 20a et 20b à la branche en U 5 et à la seconde tubulure 7b faisant entre

eux un angle dièdre de 40 .

Les coudes 18 et 18' ont une amplitude angulaire

de 90 .

En outre, comme il est visible sur la figure 3, les axes de la branche chaude 3 et de la branche en U 5 sont situés dans des plans verticaux faisant entre eux un

angle un peu inférieur à 90 .

Le coude 16 présente comme plan de symétrie le

plan vertical passant par l'axe de la branche chaude.

En revanche, le coude 17 fait un certain angle

avec le plan de symétrie axial de la branche 5.

Pour réaliser le remplacement du générateur de vapeur 1, il est nécessaire de réaliser la coupe des

canalisations primaires 3 et 5 reliées au fond du généra-

teur de vapeur.

Suivant les conditions de mise en oeuvre du

remplacement du générateur de vapeur, il peut être néces-

saire d'effectuer deux, trois ou quatre coupes des bran-

ches du circuit primaire.

Dans le cas du procédé décrit dans le FR-A-

2.614.462, le remplacement peut être effectué en réalisant uniquement deux coupes voisines des plans de raccordement 19b et 20b des branches 3 et 5 avec le fond du générateur

de vapeur.

Après usinage des extrémités laissées en attente des branches 3 et 5, on réalise le soudage des tubulures

du générateur de vapeur neuf de remplacement sur les ex-

trémités des canalisations primaires 3 et 5, au voisinage

des plans de raccordement 19b et 20b.

Dans le cas o l'on doit effectuer le remplace-

ment de l'un au moins des coudes 16 et 17, ce remplacement ne peut être effectué qu'en réalisant deux coupes sur la

canalisation correspondante, de part et d'autre du coude.

Il est également nécessaire de réaliser deux soudures de jonction de part et d'autre du coude neuf de remplacement,

après sa mise en place entre l'extrémité de la canalisa-

tion primaire et la tubulure du générateur de vapeur.

Les soudures sont alors réalisées dans des plans

qui ont des inclinaisons variables par rapport à la verti-

cale, ces plans pouvant être inclinés d'un angle de 40 ou (cas des plans 19b et 20b) ou encore horizontaux (plan

20a) ou verticaux (plan 19a).

Il peut en résulter certaines difficultés pour mettre en oeuvre le procédé de soudage et pour obtenir des

soudures de raccordement de bonne qualité.

De manière générale, la mise en oeuvre d'un pro-

cédé de raccordement à trois ou quatre coupes avec rempla-

cement d'un ou de deux coudes est une opération longue et difficile. Il peut en résulter un allongement de la durée et un accroissement du coût des opérations de remplacement

d'un générateur de vapeur.

Sur la figure 4, on a représenté la partie infé-

rieure 21a d'un générateur de vapeur neuf de remplacement 21, au cours d'une phase d'un procédé de remplacement d'un

générateur de vapeur usagé, suivant l'invention.

Sur la figure 4, on a représenté la partie infé- rieure 21a d'un générateur de vapeur neuf de remplacement 21, dans sa position de raccordement à la branche chaude

23 et à la branche en U 25 d'une boucle du circuit pri-

maire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression sur laquelle on effectue une opération de remplacement d'un

générateur de vapeur.

Préalablement à la mise en place du générateur

de vapeur de remplacement 21 dans sa position de raccorde-

ment représentée sur la figure 4, on a réalisé, de la même

manière que décrit dans le brevet FR-A-2.614.462, le dé-

montage d'un générateur de vapeur usagé dont on réalise le

remplacement par le générateur de vapeur neuf 21.

Dans le cas du procédé décrit dans le FR-A-

2.614.462, le découpage de la branche chaude et de la branche en U du circuit primaire est réalisé au voisinage des extrémités de raccordement des tubulures de la boite à eau du générateur de vapeur avec les parties d'extrémité des coudes par l'intermédiaire desquels les canalisations du circuit primaire sont reliées à la partie inférieure du

générateur de vapeur.

Le générateur de vapeur neuf de remplacement, dans ce procédé selon le FR-A-2.614.462, est introduit dans le local du générateur de vapeur, après enlèvement du générateur de vapeur usagé, de manière que l'extrémité des tubulures de sa partie inférieure vienne se présenter en face des extrémités des coudes au niveau desquelles on a

réalisé le découpage.

On effectue, sur le générateur de vapeur de remplacement, avant son introduction dans le local, des mesures topométriques visant en particulier à déterminer ll

de manière très précise la position des tubulures chan-

freinées de raccordement.

De préférence, le découpage des canalisations primaires est réalisé suivant un procédé en deux phases, la première phase consistant à découper la canalisation en utilisant un outil d'usinage orbital avec enlèvement de

copeaux d'un type classique par l'extérieur de la canali-

sation, jusqu'au moment o il ne subsiste plus qu'une

mince couche de métal (d'une épaisseur de 1 à 2 mm) cons-

tituant la partie résiduelle de la paroi de la canalisa-

tion. On interrompt alors l'opération de découpage avec enlèvement de copeaux et on réalise le nettoyage de

la zone usinée.

On utilise dans une seconde phase une molette de découpage par repoussage de métal sans production de copeaux, pour réaliser le découpage de la partie restante

de la canalisation primaire. On évite ainsi toute intro-

duction de copeaux ou limailles à l'intérieur du circuit

primaire.

Après réalisation des coupes et enlèvement du générateur de vapeur usagé du local, on réalise des

opérations de topométrie qui permettent de définir préci-

sément la position des extrémités de la tuyauterie primai-

re.

En comparant les résultats des mesures topomé-

triques effectuées sur le générateur de vapeur neuf de remplacement et sur les extrémités de raccordement des canalisations primaires du générateur de vapeur usagé, on

peut déterminer la position des chanfreins des canalisa-

tions primaires permettant de réaliser de manière optimi-

sée le raccordement du générateur neuf.

On réalise ensuite l'usinage des extrémités des

branches du circuit primaire constituées par les extrémi-

tés des coudes qui ont été découpées, pour réaliser des chanfreins complémentaires de chanfreins aux extrémités des tubulures du générateur de vapeur de remplacement dans

lesquels seront déposés les cordons de soudage.

Dans le cas du procédé suivant l'invention et suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 4, on a réalisé sur le générateur de vapeur de remplacement 21, préalablement à son introduction dans le local en position de raccordement aux canalisations primaires 23 et , le soudage de coudes 26 et 27 sur les tubulures 24a et

24b.

Ces opérations ont été réalisées en usine, le générateur de vapeur de remplacement 21 étant disposé avec

son axe horizontal sur un vireur à axe horizontal.

Le vireur permet de placer successivement le générateur de vapeur 21 dans deux positions permettant de réaliser les joints de soudure respectifs 22a et 22b de raccordement des tubulures 24a et 24b avec les coudes 26

et 27, dans une position parfaitement verticale.

On peut ainsi réaliser les soudures de raccorde-

ment des coudes 26 et 27 dans de très bonnes conditions, ce qui permet d'obtenir des soudures de très grande qualité. Le générateur de vapeur 21 équipé des coudes 26 et 27 est transporté sur le site du réacteur nucléaire o

doit être effectué le changement de générateur de vapeur.

Il est à remarquer que les différentes opéra-

tions de manutention et de transport du générateur de vapeur 21 ne présentent pas de difficultés particulières, dans la mesure o l'encombrement diamétral de la partie inférieure du générateur de vapeur comportant les coudes 26 et 27 reste légèrement inférieur à l'encombrement

diamétral de la partie supérieure du générateur de vapeur.

Les opérations de manutention du générateur de

vapeur 21 sur le site du réacteur nucléaire pour l'intro-

duire à l'intérieur de la casemate de laquelle on a extrait le générateur de vapeur usagé ne présentent pas de difficultés particulières, pour autant qu'un outillage de manutention adapté soit développé, l'introduction et la mise en place dans la casemate du générateur de vapeur équipé des coudes 26 et 27 pouvant nécessiter cependant le démontage de certaines superstructures à l'intérieur de la casemate. Le procédé général de remplacement du générateur de vapeur est analogue au procédé décrit dans le brevet FR-A-2.614.462. On effectue en usine, sur les générateurs de vapeur de remplacement munis de ses coudes 26 et 27, des mesures topométriques visant à déterminer de manière très précise la position des plans délimitant les parties

d'extrémité des coudes 26 et 27 destinées à être raccor-

dées aux canalisations primaires 23 et 25 laissées en

attente dans la casemate du générateur de vapeur.

De manière à compenser le retrait du métal au moment du soudage bout à bout des coudes 26 et 27 sur les tubulures 23 et 25, les coudes 26 et 27 sont conçus et usinés de manière à présenter une surlongueur dans la

direction axiale de leur partie d'extrémité de raccorde-

ment, par rapport à leurs cotes nominales.

Dans le cas des opérations de remplacement de générateur de vapeur de réacteurs nucléaires à eau sous pression actuellement en exploitation, on a prévu sur les coudes de raccordement 26 et 27, des surlongueurs de

l'ordre de 9,5 mm.

D'autre part, afin de permettre la mise en place de la partie inférieure 21a du générateur de vapeur dans la casemate, de manière que les parties d'extrémité des coudes viennent en vis-à-vis des parties d'extrémité des canalisations primaires 23 et 25 laissées en attente et usinées, il est nécessaire de déplacer légèrement l'une au moins des canalisations primaires, de manière à obtenir un

jeu de montage e suffisant. Le jeu e nécessaire pour assu-

rer la mise en place et le montage du générateur de vapeur

est généralement de l'ordre de quelques millimètres.

Dans le cas d'un générateur de vapeur équipé en

usine de deux coudes 26 et 27 destinés à venir se raccor-

der sur les canalisations primaires 23 et 25 laissées en attente, il n'est pas possible de déplacer la canalisation

23 suivant la direction de son axe horizontal 29, la cana-

lisation étant entièrement rigide dans cette direction.

La surlongueur du coude 26 est donc compensée en déplaçant le générateur de vapeur dans la direction de l'axe 29, d'une distance correspondante, c'est-à-dire d'une distance de l'ordre de 9,5 mm. Le jeu de montage est

obtenu par la même opération.

Pour compenser le déplacement du générateur de vapeur de 9,5 mm suivant l'axe 29, en direction de la canalisation 25, il est nécessaire de déplacer cette canalisation 25, dans la direction d'un axe horizontal X parallèle à l'axe 29, d'une distance égale à 9,5 mm. En outre, pour obtenir le jeu de montage e suffisant dans la direction de l'axe vertical 28 de la partie d'extrémité de la canalisation 25 et du coude 27, et pour compenser la surlongueur de 9,5 mm du coude 27, il est nécessaire de déplacer, dans la direction d'un axe vertical Z confondu avec l'axe vertical 28 de la canalisation 25 et du coude 27, l'extrémité libre de la canalisation 25 constituant la

branche en U du générateur de vapeur.

En prenant comme repère un trièdre trirectangle d'axe OX OY et OZ, les axes X et Z ayant été définis plus haut et l'axe Y étant l'axe perpendiculaire à X et Z, les coordonnées du vecteur de déplacement de l'extrémité de la canalisation 25 sur les axes X, Y et Z ont pour valeurs

(9,5 mm, 0, -(9,5 + e)mm).

Aucun déplacement de la branche 23 n'est néces-

saire.

Les déplacements de l'extrémité de la canalisa-

tion 25 sont obtenus de manière très précise par bridage, en exerçant une traction sur la partie d'extrémité de la

branche en U dans les directions voulues.

* On peut donc assurer la mise en place du généra-

teur de vapeur de remplacement 21, l'extrémité de la cana-

lisation 25 étant maintenue provisoirement dans sa posi-

tion légèrement déplacée.

On réalise ensuite l'accostage de la partie d'extrémité du coude 26 sur l'extrémité de la canalisation 23, puis le relâchement de l'effort de traction sur la partie d'extrémité de la canalisation 25 permettant de réaliser l'accostage de cette partie d'extrémité sur la

partie d'extrémité du coude 27.

On peut alors réaliser le soudage des coudes 26 et 27 sur les parties d'extrémité des canalisations 23 et

par un procédé de soudage TIG orbital.

Il est à remarquer que les mesures topométriques

effectuées dans la casemate du générateur de vapeur préa-

lablement au découpage des canalisations primaires reliées

au générateur de vapeur à remplacer et les mesures topomé-

triques permettant de déterminer de manière très précise la position desplans de raccordement des canalisations primaires, ainsi que les mesures topométriques effectuées sur le générateur de vapeur de remplacement, permettent de

réaliser l'accostage du générateur de vapeur de remplace-

ment de manière très sûre.

En outre, le remplacement du générateur de vapeur usagé est réalisé en effectuant uniquement deux

coupes sur le circuit primaire du générateur de vapeur.

Le procédé suivant l'invention permet donc de réaliser simultanément le remplacement du générateur de vapeur et des coudes du circuit primaire, de manière analogue au remplacement du générateur de vapeur tel que décrit dans le brevet 2.614.462, dans lequel les coudes sont laissés en attente aux extrémités des branches du circuit primaire et raccordés au générateur de vapeur de

remplacement suivant les plans d'extrémité des tubulures.

La durée totale de l'opération de remplacement de générateur de vapeur est sensiblement identique à la durée d'une opération de remplacement de générateur de vapeur sans remplacement des coudes de liaison à la branche chaude et à la branche en U.

Enfin, les soudures de raccordement sont réali-

sées dans un plan horizontal et dans un plan vertical.

Bien entendu, il est possible d'effectuer le remplacement du générateur de vapeur simultanément à l'un seulement des coudes de liaison, soit à la branche chaude, soit à la branche en U. Sur les figures 5 et 6, on a représenté de façon analogue à la représentation de la figure 4, la partie inférieure d'un générateur de vapeur de remplacement dont on réalise l'accostage sur les parties d'extrémités de la

branche chaude et de la branche en U d'une boucle du cir-

cuit primaire d'un générateur de vapeur sur laquelle on réalise un remplacement de générateur de vapeur après

démontage d'un générateur de vapeur usagé.

Les éléments correspondants portent les mêmes repères sur les figures 4, 5 et 6. Toutefois, les éléments du générateur de vapeur et du circuit primaire représenté sur la figure 5 sont affectés du signe ' (prime) et les éléments du générateur de vapeur de remplacement et du circuit primaire représenté sur la figure 6, du signe (seconde). Un générateur de vapeur de remplacement 21' représenté sur la figure 5 comporte un coude 26' de raccordement à la branche chaude qui a été soudé en usine sur la partie inférieure 21'a du générateur de vapeur, de la même manière que décrit précédemment en ce qui concerne le générateur de remplacement 21 représenté sur la figure 4. En revanche, on n'effectue pas le remplacement du coude 27' de raccordement à la branche en U, de sorte que la seconde surface de raccordement de la partie infé- rieure 21'a du générateur de vapeur 21' est constituée par

l'extrémité de la tubulure 24'b.

Préalablement à l'introduction et à la mise en place du générateur de remplacement 21' dans la casemate, on a réalisé le démontage d'un générateur de vapeur usagé

relié à la boucle du circuit primaire.

Ce démontage a été effectué après découpage de la branche chaude à l'extrémité d'un coude analogue au coude 26' assurant la liaison d'une première tubulure du générateur de vapeur usagé avec l'extrémité de la partie droite de la branche chaude et au niveau d'une zone de raccordement entre la partie d'extrémité de la seconde tubulure du générateur de vapeur et du coude 27' fixé à

l'extrémité de la branche en U 25'.

La comparaison des mesures topométriques effec-

tuées en usine sur le générateur de vapeur neuf 21' et sur le circuit primaire du générateur de vapeur usagé permet de définir la position précise des deux coupes à effectuer

sur la branche chaude 23' et sur la branche en U 25'.

De manière générale, les opérations effectuées pour le remplacement d'un générateur de vapeur comportant un seul coude de raccordement à la branche chaude, comme représenté sur la figure 5, sont identiques aux opérations pour effectuer le remplacement d'un générateur de vapeur comportant deux coudes de liaison à la branche chaude et à la branche en U respectivement, comme représenté sur la

figure 4.

Cependant, les déplacements effectués par bri-

dage des canalisations primaires 23' et 25', pour tenir

compte du retrait de soudage et du jeu de montage néces-

saires sont différents des déplacements dans le cas d'un

remplacement de deux coudes, comme décrit plus haut.

Comme dans le cas du remplacement représenté sur

la figure 4, il n'est pas possible, dans le cas du rempla-

cement de générateur de vapeur tel que représenté sur la

figure 5, de déplacer la branche chaude 23' dans la direc-

tion de son axe horizontal 29', la branche chaude ne pré-

sentant aucune possibilité de déformation par bridage dans

cette direction.

Il est donc nécessaire, pour tenir compte du retrait de soudage de l'ordre de 9,5 mm, de déplacer le

générateur de vapeur 21', par rapport à sa position défi-

nitive, d'une distance de 9,5 mm suivant la direction de

l'axe 29', vers la branche en U 25'.

De ce fait, il est également nécessaire de dé-

placer l'extrémité de la branche en U 25' constituée par l'extrémité du coude 27' de 9,5 mm dans la direction de

l'axe X parallèle à l'axe 29' de la canalisation 23'.

En outre, du fait que le plan de raccordement du coude 27' et de la tubulure 24'b fait un angle de 40 avec le plan horizontal, la compensation du retrait de soudage

entre le coude 27' et la tubulure 24'b demande un déplace-

ment dans la direction X de l'extrémité du coude 27', de

1,78 mm.

Le déplacement total dans la direction X de

l'extrémité du coude 27' est donc de 11,28 mm.

En outre, pour tenir compte du retrait de sou-

dage entre le coude 27' et la tubulure 24' et pour obtenir un jeu de montage a suffisant (quelques millimètres), il est nécessaire également de déplacer l'extrémité du coude 27' dans la direction de l'axe Y perpendiculaire à l'axe X et à l'axe Z disposé suivant l'axe vertical 28' de la branche en U, d'une quantité égale à (5,84 + 0,29e) mm. Ce

déplacement suivant la direction Y est obtenu par projec-

tion, en tenant compte de l'angle du plan de raccordement

par rapport à l'horizontale (inclinaison de 40 ).

Pour tenir compte du retrait de soudage et du jeu e nécessaire, il est également nécessaire de déplacer l'extrémité du coude 27' dans la direction Z sur une distance -(7,28 + 0,76e), cette distance étant déterminée en tenant compte du retrait de soudage de 9,5 mm et de l'angle de la surface de raccordement avec la direction verticale.

On réalise donc de manière très précise le bri-

dage de la branche en U, de manière à déplacer sa partie d'extrémité constituée par l'extrémité du coude 27'; le

vecteur de déplacement de la branche en U a pour coordon-

nées sur les axes X, Y, Z, respectivement (11,28; 5,84 +

0,29e; -(7,28 + 0,76e)).

Dans le cas du remplacement d'un générateur de vapeur simultanément au remplacement d'un seul coude de ce générateur de vapeur, il est donc possible de réaliser le remplacement avec seulement deux coupes sur le circuit primaire et en un temps sensiblement équivalent à celui nécessaire pour le remplacement d'un générateur de vapeur seul. Sur la figure 6, on a représenté la partie inférieure 21"a d'un générateur de vapeur de remplacement 21" sur lequel a été réalisé en usine la fixation du coude

27" de liaison à la branche en U 25".

Les différentes opérations de mesures topométri-

ques, de découpage et de démontage du générateur de vapeur

usagé ainsi que les opérations de mise en place du généra-

teur de remplacement 21" sont réalisées d'une manière analogue aux opérations mises en oeuvre dans le cas des

remplacements représentés sur les figures 4 et 5.

Cependant, au moment de l'accostage, tel que représenté sur la figure 6, il est nécessaire de déplacer la branche chaude 23" et la branche en U 25" par bridage suivant des distances déterminées en fonction de la position et de l'inclinaison des plans de raccordement, d'une part de la première tubulure 24"a du générateur de vapeur et du coude 26" de la branche chaude 23" et d'autre part du coude 27" et de la partie d'extrémité horizontale

de la branche en U 25".

De manière à tenir compte du retrait de soudage de l'ordre de 9,5 mm, il est tout d'abord nécessaire de déplacer de 7,28 mm et vers le bas l'extrémité de la branche chaude 23", le plan de raccordement entre la première tubulure 24"a et l'extrémité du coude 26" faisant

un angle de 50 avec le plan vertical.

En outre, le générateur de vapeur doit être dé-

placé dans la direction de l'axe 29" de la branche chaude 23", d'une distance tenant compte du retrait de soudage de 9,5 mm et de l'inclinaison du plan de raccordement entre

la tubulure 24"a et le coude 26" par rapport à l'horizon-

tale. On est amené ainsi à déplacer le générateur de vapeur de 6,1 mm dans la direction de l'axe 29", de sorte qu'il est nécessaire également de déplacer l'extrémité de la branche en U 25" dans la direction de l'axe X parallèle

à l'axe 29", d'une distance de 6,1 mm.

En outre, pour tenir compte du retrait de sou-

dage de 9,5 mm et du jeu de montage nécessaire e (quelques millimètres), on réalise un déplacement dans la direction Z de l'extrémité de la branche en U 25" d'une valeur de

-(9,5 + e) mm.

Dans les repères OXYZ et O'X'Y'Z', les vecteurs de déplacement des extrémités de la branche en U 25" et de

la branche chaude 23", respectivement ont pour coordon-

nées: (6,1 mm; 0; -(9,5 + e) mm) et (0; 0; -7,28 mm).

Le repère 0XYZ est défini à partir de la direction X parallèle à l'axe 29" de la branche chaude, de l'axe

vertical 28" de la branche en U et d'un axe Y perpendicu-

laire à la fois à X et Z. Le repère 0'X'Y'Z' est défini à partir de la direction de l'axe X' parallèle à l'axe 29" de la branche

chaude, de la verticale 0'Z' et de l'axe Y' perpendicu-

laire aux axes X' et Z'.

Dans le cas du remplacement d'un générateur de vapeur muni d'un ou deux coudes, il est donc toujours possible d'effectuer le remplacement du générateur de vapeur en effectuant seulement deux coupes sur la boucle

du circuit primaire.

Cependant, pour effectuer simultanément au remplacement du générateur de vapeur, le remplacement du coude à 90 de la branche en U, tel que le coude 18

représenté sur la figure 3, il devient nécessaire d'effec-

tuer au moins trois coupes.

Par exemple, dans le cas d'un remplacement des

coudes 16, 17 et 18 (figure 2), il est possible de réali-

ser trois coupes du circuit primaire, au niveau des joints 19a et 20b et à l'extrémité inférieure du coude 18. Le remplacement du générateur de vapeur peut être effectué simultanément au remplacement des coudes 16 et 17, le coude 18 et la partie droite de canalisation de liaison

pouvant être préassemblé et remplacé simultanément.

Dans tous les cas, la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention dans lequel on réalise en usine le soudage d'au moins un coude sur la partie inférieure du

générateur de vapeur, permet de diminuer les temps d'exé-

cution et de garantir une très bonne qualité de réalisa-

tion des soudures.

Dans les procédés selon l'art antérieur, il peut être nécessaire d'utiliser un gabarit reproduisant la partie inférieure du générateur de vapeur de remplacement qui est mis en place dans le local du générateur de vapeur usagé après extraction de ce générateur de vapeur pour vérifier la possibilité de mise en oeuvre du procédé de remplacement. Dans le cas du procédé suivant l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser un tel gabarit, les procédures d'accostage et d'ajustement des canalisations du circuit primaire permettant toujours de réaliser le montage du générateur de vapeur de remplacement comportant au moins un coude de raccordement.

L'invention ne se limite pas au mode de réali-

sation qui a été décrit.

C'est ainsi qu'on peut imaginer de mettre en oeuvre le procédé de remplacement des coudes fixés sur le générateur de vapeur simultanément ou non au remplacemnt d'un coude à 90 de la branche en U. Les opérations de mesures topométriques, de découpage et de soudage sur le circuit primaire et sur le générateur de vapeur peuvent être réalisées par d'autres

moyens que ceux qui ont été décrits.

Le procédé suivant l'invention peut être appli-

qué simultanément ou successivement pour effectuer le rem-

placement de plusieurs générateurs de vapeur sur plusieurs boucles du circuit primaire d'un réacteur nucléaire à eau

sous pression.

L'invention s'applique aux réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression, quel que soit le

nombre de boucles de ces réacteurs nucléaires.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Procédé de remplacement d'un générateur de vapeur usagé d'un réacteur nucléaire à eau sous pression qui comporte un bâtiment réacteur (10) définissant un local (11) dans lequel est monté le générateur de vapeur (1) et un circuit primaire de refroidissement du réacteur par de l'eau sous pression, comportant deux canalisations (3, 5) reliées à la partie inférieure du générateur de vapeur, chacune par l'intermédiaire d'une tubulure (7a, 7b; 24a, 24b; 24'a, 24'b; 24"a, 24"b) solidaire de la partie inférieure du générateur de vapeur (1, 21, 21', 21") et d'un coude (16, 17; 26, 27; 26', 27'; 26", 27") soudé à l'une de ses extrémités sur la tubulure et à son autre extrémité sur la canalisation, le procédé consistant

à séparer le générateur de vapeur usagé du circuit pri-

maire par découpage de canalisations du circuit primaire, à extraire le générateur de vapeur usagé (1) du local, à

mettre en place dans le local un générateur neuf de rem-

placement (21, 21', 21") et à raccorder la partie infé-

rieure du générateur de vapeur de remplacement (21, 21', 21") aux canalisations du circuit primaire par soudage, caractérisé par le fait qu'on soude sur l'une au moins des tubulures (24a, 24b; 24'a, 24'b; 24"a, 24"b) de la

partie inférieure du générateur de vapeur neuf de rempla-

cement (21, 21', 21"), au moins un coude de raccordement (26, 27; 26', 27'; 26", 27") à une canalisation du circuit primaire, préalablement à l'introduction et à la mise en place du générateur de vapeur neuf de remplacement

(21, 21', 21") dans le local (11).

2.- Procédé de remplacement suivant la revendi-

cation 1, caractérisé par le fait qu'on soude, sur chacune

des tubulures (24a, 24b) de la partie inférieure du géné-

rateur neuf de remplacement (21), un coude de raccordement (26, 27), à une canalisation du circuit primaire, qu'on

réalise la mise en place du générateur de vapeur de rem-

placement (21) dans le local (11), de manière à réaliser l'accostage des extrémités libres des coudes (26, 27) chacune sur une partie d'extrémité correspondante d'une canalisation (23, 25) du circuit primaire découpée et laissée en attente et qu'on réalise le soudage des parties

d'extrémité des coudes (26, 27) sur les parties d'extré-

mité correspondantes des canalisations (23, 25).

3.- Procédé suivant la revendication 2, caracté-

risé par le fait que, préalablement à l'accostage, on

réalise par bridage, le déplacement de l'une des canalisa-

tions (25) du circuit primaire constituant une partie d'une branche en U de jonction du générateur de vapeur (1, 21) à une pompe primaire (2), dans une direction parallèle

à l'axe de la seconde canalisation (23) du circuit pri-

maire constituant une branche chaude de jonction du générateur de vapeur à la cuve du réacteur nucléaire et

dans la direction verticale et vers le bas.

4.- Procédé suivant la revendication 1, caracté-

risé par le fait qu'on soude sur une première tubulure

(24'a) de raccordement du générateur de vapeur à une bran-

che chaude (23') du circuit primaire reliée à la cuve du réacteur, un coude de raccordement (26'), préalablement à l'introduction et à la mise en place du générateur de vapeur dans le local (11) et qu'on réalise la mise en place du générateur de vapeur (21') et l'accostage de la partie d'extrémité libre du coude (26') de raccordement sur la branche chaude (23') et d'une seconde tubulure (24'b) du générateur de vapeur sur la partie d'extrémité d'une branche en U (25') du circuit primaire reliée à une pompe primaire (2) et qu'on effectue la soudure du coude (26') et de la seconde tubulure (24'b) sur la branche

chaude (23') et sur la branche en U (25') respectivement.

5.- Procédé suivant la revendication 4, caracté-

risé par le fait que, préalablement à la mise en place et à l'accostage du coude de raccordement (26') et de la seconde tubulure (24'b) du générateur de vapeur (21') sur les parties d'extrémité de la branche chaude (23') et de

la branche en U (25') du générateur de vapeur, respective-

ment, on déplace l'extrémité de raccordement de la bran-

che en U (25'), suivant une direction parallèle à l'axe

(29') de la branche chaude (23'), dans la direction verti-

cale et vers le bas et dans une direction horizontale per-

pendiculaire à la direction de l'axe (29') de la branche

chaude (23').

6.- Procédé suivant la revendication 1, caracté-

risé par le fait qu'on soude, sur une seconde tubulure (24"b) de la partie inférieure (24"a) du générateur de vapeur de remplacement (21"), un coude de raccordement (27") de liaison à une branche en U (25") du circuit primaire du réacteur reliée à une pompe primaire (2), qu'on réalise la mise en place dans le local (11) du générateur de vapeur de remplacement (21") et l'accostage d'une première tubulure (24"a) de la partie inférieure (21"a) du générateur de vapeur (21") sur laquelle n'est

pas fixé de coude de raccordement et du coude de raccorde-

ment (27") sur des parties d'extrémité de canalisations

primaires (23", 25").

7.- Procédé suivant la revendication 6, caracté-

risé par le fait que, préalablement à la mise en place et à l'accostage du générateur de vapeur de remplacement (21"), on déplace la partie d'extrémité d'une première canalisation (23") constituant une extrémité de la branche chaude de liaison du générateur de vapeur à la cuve du réacteur, dans une direction verticale et vers le bas et

on déplace une partie d'extrémité de la seconde canali-

sation (25") constituant une extrémité d'une branche en U de liaison du générateur de vapeur à une pompe primaire (2), dans une direction parallèle à l'axe horizontal (29") de la branche chaude (23") et dans une direction verticale

et vers le bas.

8.- Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisé par le fait que le soudage sur l'une au moins des tubulures (24a, 24b; 24'a, 24'b; 24"a, 24"b) de la partie inférieure du générateur de vapeur neuf de remplacement (21, 21', 21") du coude de raccordement (26, 27; 26', 27'; 26", 27") est réalisé sur le générateur de vapeur neuf de remplacement avec son axe horizontal, de manière que la zone de raccordement par soudage de la partie d'extrémité de la tubulure et du

coude, de forme sensiblement plane, soit disposée vertica-

lement.

9.- Procédé suivant la revendication 8, caracté-

risé par le fait que le générateur de vapeur neuf de rem-

placement (21, 21', 21") est disposé, pendant le soudage des coudes (26, 27; 26', 27'; 26", 27") sur un vireur à

axe horizontal.

10.- Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 9, caractérisé par le fait que le générateur de vapeur usagé (1) est séparé du circuit primaire par réalisation de deux coupes de canalisations du circuit

primaire et que le générateur de vapeur neuf de remplace-

ment (21, 21', 21") est raccordé aux canalisations du circuit primaire, suivant chacune des deux zones des coupes réalisées pour la séparation du générateur de

vapeur usagé (1).

11.- Procédé suivant la revendication 10, carac-

térisé par le fait que les coupes sont réalisées par dé-

coupage orbital par l'extérieur des canalisations (3, 5, 23, 25, 23', 25', 23", 25"), dans une première phase avec enlèvement de copeaux et dans une seconde phase par une

molette de découpage sans enlèvement de copeaux.