FR2801413A1 - Pompe primaire d'un reacteur nucleaire refroidi par de l'eau sous pression et procede de reparation de l'arbre d'entrainement de la pompe - Google Patents

Abstract

L'arbre d'entraînement (10) de la roue de pompe (9) en rotation comporte un premier tronçon d'extrémité (10a) solidaire de la roue de pompe (9) et un second tronçon d'extrémité axiale solidaire du rotor d'un moteur électrique. Le premier tronçon d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraînement (10) comporte une âme (11) constituée par un tronçon d'extrémité d'un arbre monobloc et un fourreau (12) engagé coaxialement et fixé sur l'âme (11). Le fourreau (12) présente une surface externe analogue à la surface externe d'un arbre d'entraînement réalisé entièrement de manière monobloc.

Description

L'invention concerne une pompe primaire d'un réacteur nucléaire re froidi par l'eau sous pression et un procédé de réparation de l'arbre d'en traînement la pompe.

Dans réacteurs nucléaires refroidis par de l'eau sous pression, on utilise, pour mettre en circulation, dans le circuit de refroidissement du réac teur nucléaire, circuit primaire, l'eau sous pression de refroidissement du réacteur nucléaire, une pompe appelée pompe primaire qui comporte une seule roue de pompe plongée dans l'eau sous pression remplissant le circuit primaire.

La roue de pompe est entraînée par un moteur electrique, par l'inter médiaire arbre d'entraînement qui porte la roue pompe à l'une de ses extrémites et qui traverse un ensemble de moyens refroidissement et de moyens d'étanchéité entre son premier tronçon d'extremité solidaire de la roue de pompe et un second tronçon d'extrémité solidaire du rotor du moteur électrique qui est disposé à l'extérieur et à une certaine distance du circuit primaire.

A l'intérieur du corps de la pompe qui est relié à canalisation du circuit primaire, la roue de la pompe et le premier tronçon d'extrémité de l'ar bre d'entraînement sur lequel est montée la roue de pompe sont plongés dans de l'eau sous pression à une température de l'ordre de 280 C. Le pre mier tronçon d'extrémité de l'arbre est entouré par une barrière thermique constituée par un réseau de tubes refroidis intérieurement par circulation d'un fluide d'échange, dans une zone située entre la roue de pompe et la partie l'arbre reliée au rotor du moteur d'entraînement. L'arbre d'entraî nement entouré par une enveloppe renfermant la barrière thermique, un palier de guidage de l'arbre rotatif et des moyens permettant d'assurer un passage etanche de l'arbre entre le corps de la pompe recevant l'eau sous pression la partie externe de la pompe comportant le moteur d'entraîne ment. La barrière thermique a pour rôle d'empêcher la chaleur de l'eau pri maire de remonter vers les parties supérieures de la pompe. De plus, en fonctionnement normal, de l'eau froide à une température inférieure à 55 C est injectée au niveau de la barrière thermique pour former barrage entre le circuit primaire et le dispositif d'étanchéité de l'arbre. Pour cela, la pression de ce circuit d'injection est légèrement supérieure à la pression circuit primaire. Le debit d'injection se partage en deux - une partie du débit s'écoulant vers le bas, c'est-à-dire au travers du jeu entre l'arbre et la barrière thermique, et - une autre partie du débit s'écoulant vers le haut, c'est-à-dire au tra vers du palier pompe et du dispositif d'étanchéité.

Dans conditions, il existe une zone de transition entre l'arbre et la barrière thermique soumise à d'importantes variations de température dues au mélange d'eau du circuit primaire à 280 C et de l'eau d'injection a 55 C, et la partie correspondante de l'arbre est soumise par conséquent à d'im portantes contraintes thermiques.

C'est pourquoi, sur la surface externe du premier tronçon d'extrémité de l'arbre de la pompe, entre la barrière thermique et la roue de pompe, est fixée une bague thermique permettant de protéger la surface l'arbre d'entraînement contre la fissuration et le faïençage qui peuvent produire au contact de l'eau injectée par exemple à 55 C et de l'eau primaire remplis sant le corps de la pompe.

La bague thermique, qui protège la partie de l'arbre la plus exposée aux risques de détérioration thermique, est fixée dans une zone de la sur face externe de l'arbre usinée spécialement, par frettage et par l'intermé diaire d'une goupille soudée. La bague de protection thermique peut être remplacée, lorsqu'elle a subi certaines détériorations par fissuration ou faïençage, pendant une période de fonctionnement de la pompe.

Malgré la présence de la bague thermique protégeant l'arbre d'entraî nement, on a pu observer dans certains cas une fissuration et un faïençage, non seulement de la bague de protection thermique mais encore de la sur face externe l'arbre de la pompe, dans son premier tronçon d'extrémité, en-dessous ou voisinage de la bague de protection thermique.

Dans ce cas, il est nécessaire de réparer la zone de l'arbre présentant des fissures. Une première réparation consiste à éliminer les fissures par usinage de l'arbre. Cette solution est forcément limitée car elle diminue la section résistante de l'arbre et n'est donc pas utilisable à partir d'une cer taine profondeur de fissure. outre, il est très difficile de réusiner l'arbre d'entraînement de la pompe pour éliminer les fissures, dans la mesure où la surface externe du tronçon d'extrémité de l'arbre d'entraînement présente une forme complexe adaptée ` différentes fonctions et en particulier une forme étagée, c'est-à- dire comportant plusieurs parties successives dans la direction axiale de diamètres différents permettant en particulier la mise en place et le logement de la bague de protection thermique et le montage de la roue pompe.

reprise en usinage de l'arbre d'entraînement qui une pièce monobloc complexe et de grandes dimensions, pour éliminer défauts tels que fissures, est donc une opération extrêmement complexe et déli cate.

D'autre part, une réparation par usinage et rechargement de l'arbre est rendue difficile du fait de la contamination radioactive l'arbre après une certaine durée de fonctionnement sur le circuit primaire réacteur nu cléaire.

outre, dans le cas de réparation classique par usinage, la surface externe l'arbre d'entraînement reste exposée au milieu à très haute tem pérature, après la réparation, si bien que de nouveaux défauts tels que des fissures peuvent apparaître après un certain temps de fonctionnement de la pompe et nécessiter une nouvelle reprise en usinage de l'arbre d'entraîne ment.

Le but de l'invention est donc de proposer une pompe primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression qui est mise en circula tion dans le circuit de refroidissement du réacteur appelé circuit primaire, par la pompe primaire qui comporte une roue de pompe plongée dans l'eau sous pression de refroidissement du réacteur, un moteur électrique d'entraî nement de la roue de pompe en rotation, un arbre d'entraînement ayant un premier tronçon d'extrémité axiale solidaire de la roue de pompe et un se cond tronçon d'extrémité axiale solidaire du rotor du moteur électrique, une barrière thermique entourant une partie du premier tronçon d'extrémité axiale de l'arbre d'entraînement entre la roue de pompe et le moteur d'en traînement et une bague de protection thermique fixée dans une zone de la surface externe de l'arbre d'entraînement s'étendant entre la barrière ther- mique la roue, cette pompe primaire pouvant fonctionner pendant de lon gues periodes sans risque de détériorations inacceptables son arbre d'entrainement sous l'effet de contraintes mécaniques et contraintes thermiques et l'arbre d'entraînement de la pompe pouvant etre facilement réparé rénové après un certain temps de fonctionnement pompe.

Dans ce but, le premier tronçon d'extrémité de l'arbre d'entraînement de la pompe comporte une âme constituée par un premier tronçon d'extré mité arbre monobloc ayant une seconde extrémité opposée reliée au rotor moteur et un fourreau engagé coaxialement et fixé le premier tronçon d'extrémité de l'arbre monobloc, le fourreau comportant surface externe étagée, c'est-à-dire comportant au moins deux parties diamètres différents s'étendant dans la direction axiale, pour la fixation l'une au moins la bague de protection thermique et de la roue de pompe, but de l'invention est également de proposer un procedé de répa ration la partie de l'arbre d'une pompe primaire présentant fissures ; le procedé selon l'invention permet de rénover des arbres avec fissures importantes, qui ne peuvent pas être réparés par une solution classique d'élimination des fissures par usinage. II permet également protéger l'ar bre et limite le risque de rupture de l'arbre de pompe primaire niveau de la zone de transition en jouant un rôle de "fusible", ce que peut pas faire une solution classique par élimination de fissures par usinage.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, une pompe primaire suivant l'invention et un procédé de réparation de son arbre d'en traînement.

La figure 1 est une vue en coupe partielle et en élévation d'une pompe primaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression, selon l'art anté rieur.

La figure 2 est une vue à plus grande échelle en élévation et en coupe de l'arbre d'entraînement de la pompe primaire représentée sur la figure 1. La figure 3 une vue en élévation et en coupe axiale du premier tronçon d'extrémité l'arbre d'entraînement d'une pompe primaire suivant l'invention.

La figure 4 une vue partielle en élévation et en coupe axiale du premier tronçon d'extrémité de l'arbre d'entraînement d'une pompe primaire suivant l'invention suivant une variante de réalisation.

Sur la figure , on voit une pompe primaire d'un réacteur nucléaire à eau sous pression désignée de manière générale par le repère 1.

La pompe primaire 1 comporte un corps de pompe ou volute 2 qui est relié par l'intermédiaire d'une première tubulure 2a à une première canalisa tion du circuit primaire et par une seconde tubulure 2b à une seconde cana lisation du circuit primaire du réacteur nucléaire, entre lesquelles la pompe établit une certaine pression de pompage pour mettre l'eau primaire en cir culation.

La pompe comporte une roue de pompe 3 fixée à une première ex trémité inférieure arbre d'entraînement 4 dont la seconde extrémité su périeure est reliée, l'intermédiaire d'un accouplement 5, au rotor du mo teur électrique 6 d'entraînement en rotation de la pompe primaire.

Comme il est visible sur la figure 2, à la périphérie de l'arbre d'entraî nement 4 de la pompe primaire, sont disposés, dans une enveloppe entou rant l'arbre, des moyens de refroidissement, des moyens de guidage de l'ar bre en rotation et des moyens d'étanchéité.

En particulier, une barrière thermique 8 constituée par un réseau de tubes parcourus par un fluide de refroidissement est disposée autour d'une partie d'un premier tronçon d'extrémité 4a de l'arbre d'entraînement 4 portant à son extrémité inférieure la roue de pompe 3.

Le tronçon terminal 4a de l'arbre d'entraînement 4, réalisé de manière monobloc, présente une forme étagée, c'est-à-dire avec plusieurs parties successives dans la direction axiale 7 ayant des diamètres différents. Cette forme étagée du premier tronçon d'extrémité 4a de l'arbre d'entraînement 4 permet en particulier de fixer une bague de protection thermique autour de la surface externe tronçon d'extrémité 4a, entre la barrière thermique 8 et la roue de pompe 3. La roue de pompe 3 est engagée et fixée sur une partie d'extrémité légèrement tronconique du premier tronçon d'extremité 4a.

La roue de pompe 3 solidaire de l'arbre d'entraînement 4 est mise en rotation par le moteur électrique 6 et coopère avec un diffuseur solidaire de la volute 2 pour mettre en circulation l'eau de refroidissement sous pression et à haute température du réacteur dans le circuit primaire relié à la volute 2 de la pompe 1.

La roue de pompe 3 et la partie d'extrémité du tronçon 4a sont im- mergees dans de l'eau à une température proche de 300 C circulant à l'inté rieur la volute 2.

barrière thermique 8 a pour rôle d'empêcher la chaleur de l'eau primaire remonter vers les parties supérieures de la pompe. En fonction nement normal, de l'eau sous pression à une température inférieure à 55 C est injectée au niveau de la barrière thermique. Une partie du débit d'eau sous pression s'écoule vers le bas au travers du jeu entre l'arbre 4 et la bar rière thermique 8 et une seconde partie du débit d'eau sous pression s'écoule vers le haut à travers le palier de la pompe et les moyens d'étan chéité. La partie du tronçon d'extrémité 4a de l'arbre d'entrainement 4 com prise entre la barrière thermique 8 et la roue de pompe 3 protégée par une bague de protection thermique fixée sur la surface externe du tronçon d'extrémité 4a de l'arbre d'entraînement 4.

La bague de protection thermique ne permet pas de protéger entiè rement la surface du tronçon de l'arbre d'entraînement 4 exposée à des contraintes thermiques dues à des variations de température entre l'eau primaire à 280 C et l'eau injectée à 55 C, de sorte que le tronçon d'extrémité terminal 4a de l'arbre d'entraînement 4 est susceptible présenter une certaine fissuration ou un certain faïençage, après un certain temps de fonc tionnement de la pompe primaire.

L'élimination des défauts qui peuvent être décelés l'arbre d'entraî nement 4 nécessite le démontage de la pompe primaire et la réparation de l'arbre de pompe primaire dans un atelier spécialisé compte tenu du niveau de radiation des pièces et de leur état de contamination. Sur la figure 3, on a représenté une partie d'une pompe primaire sui vant l'invention comportant le tronçon d'extrémité de l'arbre d'entraînement de la pompe sur lequel est montée la roue de pompe.

L'arbre d'entraînement 10 de la pompe primaire selon l'invention comporte un premier tronçon d'extrémité 10a portant la roue pompe 9 et un second tronçon d'extrémité non représenté sur la figure l'intermé diaire duquel l'arbre d'entraînement 10 est relié au rotor moteur électri que d'entraînement de la pompe.

Selon l'invention, le premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre 10 est réalisé de manière à assurer une protection efficace de l'arbre d'entraîne ment contre les contraintes thermiques et mécaniques s'exerçant sur l'arbre pendant l'utilisation de la pompe primaire.

Pour cela le premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre 10, qui subit les plus fortes contraintes thermiques et mécaniques lors de l'utilisation de la pompe, est réalisé sous une forme chemisée. L'arbre d'entraînement 10 comporte, de manière générale, une partie monobloc dont un premier tron çon d'extrémité 1 constitue l'âme centrale du premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre 1 qui est entourée par un fourreau 12 de forme générale tu bulaire fixé sur lame centrale.

Le tronçon d'extrémité 10a de l'arbre d'entraînement 10, constitué de l'âme centrale 11 et du fourreau 12, porte à son extrémité la roue de pompe 9 qui est plongée dans l'eau de refroidissement dont la pompe primaire as sure la circulation. La roue de pompe 9 comporte un moyeu central alésé qui est engagé sur l'extrémité du fourreau. L'alésage du moyeu présente une forme légèrement tronconique.

L'arbre d'entraînement 10 de la pompe primaire, qui s'etend suivant une direction axiale 15 verticale, en direction du moteur d'entrainement (non représenté sur la figure 3) est disposé à l'intérieur d'un passage de sortie de la pompe délimité par une enveloppe 14 renfermant différents éléments de refroidissement, de guidage et d'étanchéité disposés autour de l'arbre d'en traînement 10. Le premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre d'entrainement 10 étend axialement, à travers une barrière thermique 16 constituée par un réseau de tubes parcourus par un fluide de refroidissement.

La barrière thermique 16 permet d'abaisser la température autour du premier tronçon 10a de l'arbre d'entraînement 10 qui traverse paroi 13 fermant la volute de la pompe, à sa partie supérieure, entre température l'ordre de 280 C à l'intérieur de la volute et une température de l'ordre de Le premier tronçon d'extrémité 11 de la partie monobloc de l'arbre 10 constituant l'âme du premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre d'entraîne ment est usiné suivant une forme permettant l'engagement et frettage du fourreau 12. Le tronçon d'extrémité 11 de la partie monobloc l'arbre com porte, successivement, depuis sa partie inférieure située dans le corps de pompe jusqu'à sa partie supérieure disposée à l'intérieur de la barrière ther mique 16, une partie cylindrique 11a et une partie tronconique 11b.

Dans le cas de la construction d'une pompe primaire neuve, la pre mière partie d'extrémité de l'arbre monobloc est usinée d'origine pour pré senter les portées d'assemblage 11a et 11 b.

Dans le cas d'une pompe primaire usagée sur laquelle on a effectué un contrôle ayant montré que l'arbre monobloc présente des défauts tels des fissures ou du faïençage, on réalise un réusinage de l'arbre mono bloc dans sa première partie d'extrémité, d'abord pour éliminer les défauts et ensuite pour obtenir la forme d'assemblage de la partie d'extrémité de l'arbre représentée sur la figure 3.

Le fourreau de protection 12 est réalisé de manière à présenter une surface interne comportant successivement une partie cylindrique et une partie tronconique d'assemblage avec les parties cylindrique 1 a et tronco nique 11 b de la partie d'extrémité de l'arbre monobloc.

On réalise, par exemple par emmanchement à chaud à froid, l'en gagement et la fixation par frettage du fourreau 12 sur le tronçon d'extrémité 1 de l'arbre monobloc constituant l'âme du tronçon d'extrémité chemisé 1 Oa. fixation du fourreau 12 sur l'âme 11 est complétée par vissage écrou sur une partie d'extrémité filetée 11 c de l'âme 11 de la partie - trémité de l'arbre 10, jusqu'au moment où l'écrou 17 vient en butée con tre l'extremité du fourreau 12.

L'ecrou 17 peut alors être fixé en position de blocage du fourreau 12, par une ' 18 traversant axialement l'écrou 17 et engagée par vissage dans une ouverture borgne taraudée de direction axiale de l'âme 11 de la partie d'extrémité de l'arbre d'entraînement. La vis 18 peut à son tour être arrêtée et fixée par rapport à l'écrou 17 par au moins un point ou un cordon de sou dure. On évite ainsi tout risque de formation d'un corps migrant par dévis sage de la vis 18, pendant l'utilisation de la pompe primaire.

L'ecrou 17 présente un diamètre extérieur permettant d'engager le moyeu la roue de pompe 9 sur la partie d'extrémité du tronçon d'extré mité 10a l'arbre d'entraînement 10 qui présente une forme légèrement tronconique pour assurer un centrage parfait de la roue de pompe 9. Le moyeu de la roue de pompe est fixé par frettage sur l'extrémité de l'arbre d'entrainement.

plus, la roue de pompe 9 et le fourreau 12 sont usinés de manière qu'on puisse introduire au montage, entre le fourreau 12 et le moyeu de la roue de pompe 9, une clavette d'assemblage 19 permettant une transmis sion couple entre l'arbre de transmission 10 et la roue de pompe 9.

fixation de la roue de pompe 9 est complétée par un écrou 20 vis sé sur surface extérieure filetée de l'écrou 17, jusqu'à venir en butée sur la surface d'extrémité inférieure du moyeu de la roue de pompe 9. Après vissage et blocage de l'écrou 20, on réalise au moins un point ou un cordon de soudure 21 assurant le blocage de l'écrou 20 sur l'écrou 17. De cette manière, l'écrou 20 est indesserrable et ne peut se détacher de l'écrou 17, pendant le fonctionnement de la pompe.

L'écrou 20 présente une forme extérieure tronconique sur une partie frontale pour conférer au montage une continuité au profil hydraulique de la roue de pompe 9. Cette disposition permet d'éviter un impact sur l'écoule ment hydraulique. L'écrou 20 comporte également une partie postérieure globalement cylindrique. logée dans un alésage de la roue de pompe et comportant au moins une encoche pour permettre le vissage de l'écrou sur l'écrou 17 en butée sur le moyeu de la roue de pompe 9.

Comme il a été indiqué plus haut, la partie d'extrémité de la surface extérieure du fourreau 12 sur laquelle est engagée la roue de pompe sente une forme tronconique. La partie supérieure de la surface externe fourreau 12 présente une forme étagée, c'est-à-dire plusieurs sections suc cessives dans la direction axiale 15 de diamètres différents. Cette forme étagée la surface externe du fourreau 12 permet en particulier l'engage ment et fixation par frettage d'une bague 22 de protection thermique sur la surface externe du fourreau 12, dans sa partie située entre la barrière ther mique 16 et la roue de pompe 9. Après frettage, la bague de protection thermique 22 peut être arrêtée et bloquée en rotation par une goupille 23 engagée dans une ouverture traversante de la bague de protection thermi que 22 et dans une ouverture du fourreau 12 et arrêtée par un point ou un cordon soudure déposé dans l'ouverture de la bague de protection ther mique manière générale, la surface externe du fourreau 12 est identique à la surface externe du premier tronçon d'extrémité d'un arbre monobloc sui vant l'art antérieur, de manière que le premier tronçon d'extrémité chemisé puisse assurer les mêmes fonctions que le tronçon d'extrémité d'un arbre monobloc.

La transmission du couple entre la partie monobloc de l'arbre 10 et le fourreau 12 peut être complétée ou assurée par une clavette 24 introduite dans des ouvertures d'engagement prévues dans le fourreau 12 et dans partie tronconique 11b de l'âme 11, c'est-à-dire du tronçon d'extrémité l'arbre monobloc.

couple est transmis entre la partie monobloc de l'arbre 10 et roue pompe 9, par la section tronconique 11 b sur laquelle le fourreau est fretté et la clavette 24 engagée serrée et, par la section tronconique fourreau 12 sur laquelle le moyeu de la roue 9 est fretté et la clavette 19 en gagée serrée. La section cylindrique 11a sur laquelle est fretté le fourreau 12 a pour fonction d'assurer le centrage parfait et le maintien latéral de la partie inférieure du fourreau 12 par rapport au tronçon monobloc d'extremité de l'arbre.

Entre les sections 11 a et 11 b de l'âme de la partie d'extrémité l'ar bre d'entraînement sur lesquelles le fourreau 12 est fixé par frettage, four reau 12 comporte sur sa surface externe, une partie légèrement élargie dia métralement permettant de maintenir un jeu radial entre la surface interne du fourreau 12 et l'âme 11 de l'arbre d'entraînement.

L'arbre d'entraînement 10 selon l'invention, qui comporte une pre mière partie d'extrémité chemisée peut assurer les mêmes fonctions qu'un arbre monobloc selon l'art antérieur. En particulier, le premier tronçon d'ex trémité 10a de l'arbre présente une résistance mécanique au moins égale à résistance mécanique de la partie d'extrémité d'un arbre monobloc.

En outre, le fourreau 12 assure une protection de l'âme 11 l'arbre contre les contraintes thermiques et/ou mécaniques qui peuvent exercer la partie d'extrémité de l'arbre d'entraînement pendant le fonctionnement la pompe. Le fourreau 12 joue le rôle d'un "fusible" dont la détérioration service permet d'éviter celle de l'arbre monobloc et tout risque de rupture de la partie interne monobloc de l'arbre de pompe.

Dans le cas d'une fissuration traversant la paroi du fourreau, cette fissuration ne se propage pas dans le matériau de l'arbre monobloc compte tenu de l'indépendance des éléments entre eux.

Dans le cas où l'on observe sur la surface externe du premier tronçon d'extrémité 10a de l'arbre d'entraînement 10 une fissuration ou un faïen- çage, après une certaine durée de fonctionnement de la pompe, répara tion ou restauration de l'arbre d'entraînement peut être réalisée manière très simple.

Après démontage de l'arbre d'entraînement, on peut réaliser soit le remplacement de la bague de protection thermique 22, soit, si la fissuration est plus profonde ou concerne une autre partie du tronçon d'extremité de l'arbre d'entraînement, le remplacement complet du fourreau 12 un four reau neuf ayant des caractéristiques géométriques identiques a celles du fourreau 12 dont on assure le remplacement. La réparation ou la restaura tion de l'arbre d'entraînement, de manière à pouvoir le réutiliser, est effec- tuée, dans ce cas, sans modifier ou reprendre en usinage le tronçon - trémité de la partie monobloc de l'arbre d'entraînement constituant l'âme 1 du premier tronçon d'extrémité 10a.

Dans cas d'un arbre monobloc suivant l'art antérieur sur lequel décèle des defauts sur le premier tronçon d'extrémité, on usine le tronçon pour éliminer défauts et pour réaliser une surface d'assemblage avec un fourreau tel le fourreau 12. On met en place et on fixe le fourreau sur l'âme constituee par le tronçon réusiné de l'arbre monobloc qui peut ainsi être réutilisé.

Généralement, le fourreau 12 sera réalisé dans le même acier à haute résistance que la partie monobloc de l'arbre d'entraînement 10. Cependant, dans certains cas, on pourra utiliser un fourreau de che misage 12 en un matériau différent de l'acier constituant la partie monobloc de l'arbre, par exemple pour accroître la résistance mécanique, la résistance thermique ou la résistance à la corrosion de la partie d'extrémité de l'arbre d'entraînement.

Sur la figure 4, on a représenté une variante de réalisation de la pompe primaire suivant l'invention. La roue de pompe 9' et le fourreau 12' sont réalisés en une seule pièce. L'ensemble monobloc constitué par la roue de pompe 9' et le fourreau 12' est engagé et fixé sur la première partie - trémité 11' arbre monobloc dont la seconde partie d'extrémité opposee est solidaire rotor du moteur électrique d'entraînement de la pompe. fourreau 12' est fretté sur une section tronconique 11'b de la partie 11' de l'arbre monobloc et une clavette 24' est engagée serrée entre le fourreau 12' et la section tronconique 11'b. Le fourreau 12' présente une surface interne et une surface externe analogues aux surfaces correspondantes du fourreau 12 du mode de réalisation de<B>là</B> figure 3, à l'exception de la section d'extré mité d'engagement de la roue de pompe qui est réalisée de manière mono bloc avec la roue de pompe. L'ensemble monobloc constitué par le fourreau 12' et la roue de pompe 9' est engagé sur la partie 11' de l'arbre monobloc de la pompe et fixé par frettage et clavetage. Un écrou 17' est également vissé sur une partie d'extrémité filetée 11'c de l'arbre monobloc jusqu'à venir en butée sur l'ensemble monobloc 9', 12'. L'écrou 17' est fixé en position par une vis 18' vissée dans une ouverture taraudée axiale de l'arbre monobloc rendue indesserrable par au moins un point ou un cordon de soudure.

L'invention ne se limite pas strictement aux modes de réalisation qui ont été décrits.

C'est ainsi que le fourreau et l'âme de la première partie d'extrémite l'arbre d'entraînement peuvent présenter une forme différente de celle a " ' décrite et que les moyens de fixation du fourreau sur l'âme de cette partie d'extrémité de l'arbre d'entraînement peuvent être différents de ceux qui ont été décrits ci-dessus.

L'invention s'applique à toute pompe primaire assurant la circulation de l'eau de refroidissement d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression.

L'invention pourrait également s'appliquer dans le cas de pompes uti lisées dans d'autres domaines de l'industrie et comportant une roue de pompe immergée dans un fluide à très haute température.

Claims (11)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Pompe primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression qui est mise en circulation dans un circuit de refroidissement réacteur appelé circuit primaire, par la pompe primaire qui comporte une roue de pompe (9) plongée dans l'eau sous pression de refroidissement réacteur un moteur électrique (6) d'entraînement de la roue de pompe en rotation, un arbre d'entraînement (10) ayant un premier tronçon d'extre- mité axiale (10a) solidaire de la roue de pompe (9) et un second tronçon d'extrémité axiale solidaire d'un rotor du moteur électrique (6), une barriere thermique (16) entourant une partie du premier tronçon d'extrémité axiale (10a) l'arbre d'entraînement (10) entre la roue de pompe (9) et le moteur d'entrainement (6) et une bague de protection thermique (22) fixée dans zone la surface externe de l'arbre d'entraînement (10) s'étendant entre la barrière thermique (16) et la roue de pompe (9), caractérisée par le fait que le premier tronçon d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraînement (10) comporte une " (11) constituée par un premier tronçon d'extrémité d'un arbre mo nobloc ayant un second tronçon d'extrémité opposée relié au rotor du mo teur électrique (6) et un fourreau (12) engagé coaxialement et fixé sur l'âme (11), le fourreau (12) comportant une surface externe étagée, c'est-à-dire comportant au moins deux parties de diamètres différents s'étendant dans la direction axiale pour la fixation de l'une au moins de la bague de protection thermique (22) et de la roue de pompe (9).

2. Pompe primaire suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'âme (11) de la première partie d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraîne ment (1 est réalisée de manière étagée et comporte au moins une partie cylindrique (11a) et une partie tronconique (11b) d'engagement et de fixation par frettage du fourreau (12) sur l'âme (11).

3.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la première partie d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraînement (10) comporte au moins une clavette (19) d'assemblage de la roue de pompe et du fourreau (12) de la première partie d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraînement (10), pour la transmission d'un couple entre l'arbre d'entraînement (10) et la roue de pompe (9).

4.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée le fait que la première partie d'extrémité (10a) l'arbre d'entraînement 0) comporte une clavette (24) engagée dans ouvertu res de l'âme (1 et du fourreau (12) de la première partie d'extremité (10a) pour assurer la transmission d'un couple entre l'âme (11) et le fourreau (12), la roue de pompe (9) étant fixée sur une partie d'extrémité du fourreau (12).

5.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le fourreau (12) est fixé sur l'âme (11) par frettage et par l'intermédiaire d'un écrou (17) vissé sur une partie d'extrémité filetée de l'âme 1) et en butée sur une extrémité du fourreau (12).

6.- Pompe primaire suivant la revendication 5, caractérisée le fait que la roue pompe (9) comporte un moyeu central engagé fixé par frettage et clavetage sur une partie d'extrémité du fourreau (12) arrêté axialement écrou (20) présentant une surface externe tronconique pour conférer continuité hydraulique au profil de la roue de pompe (9) vissé sur surface externe filetée de l'écrou (17) en butée sur surface d'extrémité du moyeu de la roue de pompe (9).

7.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée le fait que le fourreau (12) et l'âme (11) de la première partie d'extrémite (10a) de l'arbre d'entraînement (10) sont réalisés en un même acier à haute résistance.

8.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée le fait que le fourreau (12) est réalisé en un matériau dif férent d'un acier a haute résistance dans lequel est réalisé l'arbre monobloc dont une extrémité constitue l'âme (11) de la partie d'extrémité (10a) de l'ar bre d'entraînement.

9.- Pompe primaire suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le fourreau (12') est réalisé de manière mono bloc avec la roue de pompe (9').

10.- Procédé de réparation de l'arbre d'entraînement (4) d'une pompe primaire d'un réacteur nucléaire refroidi par de l'eau sous pression qui est mise en circulation dans un circuit de refroidissement du réacteur appelé circuit primaire, par la pompe primaire (1) qui comporte une roue de pompe 9) plongée dans l'eau sous pression de refroidissement du réacteur, moteur électrique (6) d'entraînement de la roue de pompe (3, 9) en rotation, arbre d'entraînement (4) monobloc ayant un premier tronçon d'extrémite axiale solidaire de la roue de pompe (3, 9) et un second tronçon d'extrémite axiale solidaire d'un rotor du moteur électrique (6), une barrière thermique (8, 16) entourant une partie du premier tronçon d'extrémité (4a) de l'arbre d'entraînement (4) entre la roue de pompe (3, 9) et le moteur d'entraîne ment, dans le cas où des défauts tels que des fissures sont présents sur premier tronçon d'extrémité (4a) de l'arbre monobloc (4) et de manière a pouvoir réutiliser l'arbre monobloc (4), caractérisé par le fait qu'on usine premier tronçon d'extrémité (4a) de l'arbre monobloc (4) pour éliminer défauts et pour donner à la surface externe de l'arbre monobloc (4) une forme étagée, c'est-à-dire présentant plusieurs sections successives dans la direction axiale ayant des diamètres différents, qu'on réalise un fourreau 2) dont la surface intérieure permet un assemblage par frettage sur la surface externe du tronçon d'extrémité (4a) de l'arbre monobloc (4) réusiné et surface externe présentant une forme analogue à la forme avant usinage de surface externe de l'arbre monobloc et qu'on engage de manière coaxiale qu'on fixe le fourreau (12) sur le premier tronçon d'extrémité réusiné l'arbre monobloc (4), pour réaliser un premier tronçon d'extrémité (10a) l'arbre (10) sous forme chemisée et présentant une surface externe analo gue à la surface externe de la première partie d'extrémité de l'arbre mono bloc (4) avant son usinage.

11.- Procédé de réparation de l'arbre d'entraînement d'une pompe primaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, de manière à pouvoir le réutiliser, après détection de défauts sur la surface externe premier tronçon d'extrémité (10a) de l'arbre d'entraînement (10), caractérise par le fait qu'on démonte et qu'on remplace le fourreau (12) de la première partie d'extrémité (10a) de l'arbre (10), par un fourreau neuf présentant des caractéristiques géométriques identiques à celles du fourreau (12) dont on assure le remplacement.