FR2832216A1 - Tubular assembly seal monitoring procedure, useful in nuclear reactor, uses inner sealing plug for one bore and flanged cap with liquid-filled chamber over metal seal - Google Patents
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Abstract
Description
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L'invention concerne un procédé et un dispositif de contrôle d'au moins une portée d'étanchéité d'un ensemble de raccordement étanche et en particulier d'un ensemble de raccordement d'un dispositif de passage d'une colonne de thermocouples à travers le couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. The invention relates to a method and a device for controlling at least one sealing surface of a sealed connection assembly and in particular of a connection assembly of a device for passing a column of thermocouples through. the cover of the tank of a pressurized water nuclear reactor.
Dans les réacteurs nucléaires à eau sous pression, la cuve renfermant le coeur du réacteur comporte un couvercle de forme sensiblement hémisphérique présentant des ouvertures dans lesquelles sont fixés des adaptateurs permettant le passage des barres de commande du réacteur et des colonnes d'instrumentation telles que des colonnes de thermocouples de forme cylindrique ; dans chacune des colonnes de thermocouples est disposé un ensemble de thermocouples permettant de mesurer la température du fluide de refroidissement à la sortie d'un ensemble d'assemblages du coeur du réacteur. In pressurized water nuclear reactors, the vessel containing the reactor core includes a cover of substantially hemispherical shape having openings in which adapters are fixed allowing the passage of the reactor control rods and instrumentation columns such as cylindrical thermocouple columns; in each of the thermocouple columns is disposed a set of thermocouples making it possible to measure the temperature of the cooling fluid at the outlet of a set of assemblies of the reactor core.
Chacun des adaptateurs d'une colonne de thermocouples comporte une partie saillante sous le couvercle de la cuve assurant le guidage de la colonne de thermocouples et une partie saillante au-dessus du couvercle comportant des moyens de raccordement étanche d'un ensemble tubulaire d'appui de la colonne de thermocouples qui peut être fixée dans le prolongement de l'adaptateur. Each of the adapters of a thermocouple column has a protruding part under the cover of the tank ensuring the guiding of the thermocouple column and a protruding part above the lid comprising sealing means for a tubular support assembly of the thermocouple column which can be fixed in the extension of the adapter.
A l'intérieur de l'ensemble d'appui fixé à l'adaptateur, sont disposés des moyens d'appui étanche destinés à coopérer avec une surface de la colonne de thermocouples pour assurer le passage étanche de la colonne de thermocouples dans l'alésage de l'ensemble d'appui prolongeant l'adaptateur dans la direction axiale. Inside the support assembly fixed to the adapter, are arranged sealed support means intended to cooperate with a surface of the thermocouple column to ensure the sealed passage of the thermocouple column in the bore of the support assembly extending the adapter in the axial direction.
L'ensemble d'appui de la colonne de thermocouples comporte généralement une première bride, inférieure, ou bride femelle, qui comporte une partie creuse taraudée, destinée à être vissée puis fixée de manière étanche, par soudage de lèvres d'étanchéité, sur la partie supérieure filetée de l'adaptateur et une bride supérieure, ou bride mâle, qui supporte les moyens d'appui étanche de la colonne de thermocouples par l'intermédiaire d'un joint métallique, les moyens de serrage de la colonne de thermocouples contre le The support assembly of the thermocouple column generally comprises a first flange, lower, or female flange, which comprises a tapped hollow part, intended to be screwed and then fixed in a sealed manner, by welding sealing lips, on the threaded upper part of the adapter and an upper flange, or male flange, which supports the sealed support means of the thermocouple column by means of a metal seal, the means of tightening the thermocouple column against the
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joint d'étanchéité et des moyens permettant de réaliser le démontage de la colonne de thermocouples. gasket and means for dismantling the thermocouple column.
La bride femelle et la bride mâle sont raccordées bout à bout dans une disposition coaxiale de manière à constituer un ensemble tubulaire de guidage continu étanche et de mise en appui de la colonne de thermocouples. De manière à pouvoir assurer le démontage des colonnes de thermocouples, la bride mâle est assemblée à la bride femelle par des moyens démontables, avec interposition, entre des portées d'appui de la bride mâle et de la bride femelle, d'un joint métallique comportant des portées d'appui destinées à coopérer avec les portées d'appui des brides mâle et femelle. The female flange and the male flange are connected end to end in a coaxial arrangement so as to constitute a tubular assembly for sealed continuous guide and for supporting the thermocouple column. In order to be able to dismantle the thermocouple columns, the male flange is assembled to the female flange by removable means, with interposition, between bearing surfaces of the male flange and of the female flange, of a metal gasket comprising bearing surfaces intended to cooperate with the bearing surfaces of the male and female flanges.
Généralement, l'ensemble de raccordement étanche des éléments de guidage et d'appui de la colonne de thermocouples comporte la bride mâle et la bride femelle de forme tubulaire qui présentent, dans leur alésage interne et sur leurs parties frontales venant en vis-à-vis dans leur position d'assemblage, des portées d'étanchéité, ainsi qu'un joint métallique ayant des portées d'appui destinées à venir en contact avec les portées d'étanchéité des deux brides et un collier de serrage destiné à coopérer avec les parties en saillie des brides pour assurer le serrage des portées d'étanchéité des brides contre les portées correspondantes du joint métallique. Generally, the sealed connection assembly of the guide and support elements of the thermocouple column comprises the male flange and the female flange of tubular shape which have, in their internal bore and on their front parts facing each other. screws in their assembly position, sealing surfaces, as well as a metal seal having bearing surfaces intended to come into contact with the sealing surfaces of the two flanges and a clamping collar intended to cooperate with the protruding parts of the flanges for tightening the sealing surfaces of the flanges against the corresponding surfaces of the metal seal.
Lors d'un arrêt du réacteur nucléaire, par exemple pour rechargement du coeur et entretien ou réparation, on réalise le démontage du couvercle de la cuve puis celui de l'ensemble des colonnes de thermocouples avec la plaque supérieure de coeur. During a shutdown of the nuclear reactor, for example for recharging the core and maintenance or repair, the cover of the tank is dismantled and then that of all of the thermocouple columns with the upper core plate.
Pour réaliser le démontage de l'ensemble des colonnes de thermocouples, on démonte les colliers d'assemblage des brides mâles et femelles des moyens de guidage et d'appui des colonnes de thermocouples pour pouvoir séparer les brides mâles des brides femelles et démonter l'ensemble des colonnes de thermocouples. To dismantle all of the thermocouple columns, the assembly clamps for the male and female flanges are dismantled from the means for guiding and supporting the thermocouple columns in order to be able to separate the male flanges from the female flanges and dismantle the set of thermocouple columns.
Le démontage des ensembles de raccordement comportant les brides mâles et femelles, les joints métalliques et les colliers, induisent des risques de détérioration des portées d'étanchéité de la bride femelle, de la bride mâle et du joint métallique, de sorte qu'au redémarrage du réacteur nucléaire, après avoir assuré le remontage des colonnes de thermocouples et Disassembly of the connection assemblies comprising the male and female flanges, the metal seals and the collars, induce risks of deterioration of the sealing surfaces of the female flange, of the male flange and of the metal seal, so that on restarting of the nuclear reactor, after having reassembled the thermocouple columns and
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du couvercle de la cuve, certains ensembles de raccordement des dispositifs de passage et d'appui des colonnes de thermocouples peuvent présenter des caractéristiques d'étanchéité défectueuses. of the tank cover, some connection assemblies for the passage and support devices of the thermocouple columns may have defective sealing characteristics.
Les défauts d'étanchéité se traduisant par des fuites ne sont décelés que lors de la remise en pression de la cuve du réacteur nucléaire, de telle sorte qu'il est nécessaire de dépressuriser à nouveau la cuve pour démonter et réparer les portées d'étanchéité défectueuses des ensembles de raccordement des dispositifs de passage des colonnes de thermocouples. Leakage defects resulting in leaks are only detected when the nuclear reactor vessel is pressurized, so that it is necessary to depressurize the vessel again to dismantle and repair the sealing surfaces defective connection assemblies for thermocouple column passage devices.
Il en résulte des pertes de temps qui peuvent être très importantes et qui se traduisent par une immobilisation prolongée du réacteur nucléaire. This results in losses of time which can be very significant and which result in prolonged immobilization of the nuclear reactor.
Ces inconvénients sont dus au fait qu'on ne connaissait pas jusqu'ici de procédé et de dispositif permettant de vérifier l'étanchéité d'ensembles de raccordement étanche de dispositifs de passage et d'appui de colonnes de thermocouples, avant de remettre en service le couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression portant les dispositifs de passage des colonnes de thermocouples. These drawbacks are due to the fact that hitherto no method or device has been known for verifying the tightness of sealed connection assemblies of passage and support devices for thermocouple columns, before putting back into service. the cover of the tank of a pressurized water nuclear reactor carrying the devices for passing the thermocouple columns.
En particulier, il est souhaitable d'effectuer le contrôle des portées d'étanchéité de la bride femelle des dispositifs de passage et d'appui des colonnes de thermocouples qui est fixée sur une extrémité des adaptateurs et qui ne peut être que difficilement remplacée. In particular, it is desirable to check the sealing surfaces of the female flange of the passage and support devices for the thermocouple columns which is fixed to one end of the adapters and which can only be replaced with difficulty.
Il apparaît donc tout à fait souhaitable de disposer d'un procédé et d'un dispositif permettant de contrôler l'état des portées d'étanchéité des ensembles de raccordement étanche des dispositifs de passage de colonnes de thermocouples, sans qu'il soit nécessaire d'assurer le remontage de ces ensembles de raccordement et la remise en pression de service de la cuve du réacteur nucléaire. It therefore appears entirely desirable to have a method and a device making it possible to control the state of the sealing surfaces of the sealed connection assemblies of the devices for passing thermocouple columns, without it being necessary to '' reassemble these connection assemblies and restore service pressure to the nuclear reactor vessel.
Un tel procédé et un tel dispositif pourraient être utilisés également dans le cas d'une expertise technique sur les dispositifs de guidage et d'appui des colonnes de thermocouples. Such a method and such a device could also be used in the case of technical expertise on the devices for guiding and supporting the columns of thermocouples.
Dans le cas où l'on a effectué certaines réparations sur les ensembles de raccordement étanche des dispositifs de passage de colonnes de thermocouples, par exemple une reprise par rodage des portées d'étanchéité des brides ou du joint de l'ensemble de raccordement, il est nécessaire d'ef- In the event that certain repairs have been made to the sealed connection assemblies of the devices for passing thermocouple columns, for example a resumption by lapping of the sealing surfaces of the flanges or of the joint of the connection assembly, is necessary to ef-
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fectuer une épreuve réglementaire sous forte pression, pour contrôler la réalisation du réusinage, par exemple du rodage des portées d'étanchéité. carry out a regulatory test under high pressure, to control the completion of the remanufacturing, for example the running-in of the sealing surfaces.
Dans ce cas également, il peut être intéressant de disposer d'un procédé et d'un dispositif permettant d'effectuer le contrôle sans avoir à effectuer un remontage complet des dispositifs de passage de colonnes de thermocoupies et une remise en service du couvercle de la cuve. In this case also, it may be advantageous to have a method and a device allowing the control to be carried out without having to reassemble the devices for passing the thermocouple columns completely and putting the cover of the cover back into service. tank.
Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de contrôle d'au moins une portée d'étanchéité d'un ensemble de raccordement étanche comportant, en position coaxiale et bout à bout, un premier élément tubulaire et un second élément tubulaire, ou brides, comportant, respectivement, une première portée d'étanchéité de bride et une seconde portée d'étanchéité de bride sur des surfaces respectives, un joint métallique comportant une première et une seconde portées d'étanchéité de joint destinées à coopérer, respectivement, avec la première et avec la seconde portées d'étanchéité de brides et un collier de serrage destiné à coopérer avec des parties externes en saillie du premier et du second éléments tubulaires pour assurer un serrage étanche des portées de joint contre les portées de brides, respectives, ce procédé permettant d'effectuer un contrôle de tout ou partie des portées d'étanchéité de l'ensemble de raccordement, sans effectuer obligatoirement un remontage complet de l'ensemble de raccordement et une remise en service de cet ensemble de raccordement, dans des conditions d'utilisation industrielles. The object of the invention is therefore to propose a method for controlling at least one sealing surface of a sealed connection assembly comprising, in coaxial and end-to-end position, a first tubular element and a second tubular element, or flanges, comprising, respectively, a first flange sealing surface and a second flange sealing surface on respective surfaces, a metal seal comprising a first and a second seal sealing surface intended to cooperate, respectively, with the first and with the second flange sealing surfaces and a clamping collar intended to cooperate with external projecting parts of the first and second tubular elements to ensure tight sealing of the seal surfaces against the respective flange surfaces , this process making it possible to carry out a control of all or part of the sealing surfaces of the connection assembly, without effecting obligatorily kill a complete reassembly of the connection assembly and a return to service of this connection assembly, under industrial conditions of use.
Dans ce but : - on obture, de manière étanche, par une tape d'obturation, un alésage intérieur de l'un au moins des éléments tubulaires à contrôler, de l'ensemble de raccordement, d'un côté axial de la portée d'étanchéité à contrôler, - on raccorde, de manière étanche, à l'au moins un élément tubulaire à contrôler, une bride de contrôle ayant une partie en saillie radiale externe et une portée d'étanchéité interne, l'élément tubulaire à contrôler et la bride de contrôle étant disposés de manière analogue aux éléments tubulaires de l'ensemble de raccordement, en plaçant un joint métallique de contrôle contre les portées d'étanchéité de l'élément tubulaire à contrôler et de la To this end: - an interior bore of one at least of the tubular elements to be checked, of the connection assembly, is sealed off by a sealing tape, on an axial side of the bearing surface d tightness to be checked, - a tight connection is made to the at least one tubular element to be checked, a control flange having an external radial projection and an internal sealing surface, the tubular element to be checked and the control flange being arranged analogously to the tubular elements of the connection assembly, by placing a metallic control seal against the sealing surfaces of the tubular element to be controlled and of the
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bride de contrôle et en assurant le serrage de l'élément tubulaire à contrôler et de la bride de contrôle contre le joint métallique, - on introduit, à travers la bride de contrôle, un fluide de contrôle dans une chambre délimitée par l'élément tubulaire à contrôler, la bride de contrôle et la tape d'obturation, et fermée latéralement de manière étanche par le joint métallique, - on exerce une pression sur le fluide de contrôle dans la chambre, et - on contrôle l'une au moins de la rétention du fluide de contrôle entre le joint d'étanchéité et la portée d'étanchéité de la bride à contrôler et de la mise en pression de la chambre. control flange and by ensuring the tightening of the tubular element to be checked and of the control flange against the metal seal, - a control fluid is introduced, through the control flange, into a chamber delimited by the tubular element to control, the control flange and the sealing tape, and laterally sealed by the metal seal, - pressure is exerted on the control fluid in the chamber, and - at least one of the retention of the control fluid between the seal and the sealing surface of the flange to be checked and of the pressurization of the chamber.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemple, un dispositif de passage étanche et d'appui d'une colonne de thermocouples d'un réacteur nucléaire à eau sous pression et la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention pour contrôler une portée d'étanchéité interne de la bride inférieure femelle de l'ensemble de raccordement étanche du dispositif de passage de la colonne de thermocouples. In order to clearly understand the invention, there will be described, by way of example, a sealed passage and support device for a thermocouple column of a pressurized water nuclear reactor and the implementation of the method. according to the invention for controlling an internal sealing surface of the female lower flange of the sealed connection assembly of the device for passing the thermocouple column.
La figure 1 est une vue en coupe axiale verticale d'un dispositif de passage étanche et d'appui d'une colonne de thermocouples d'un réacteur nucléaire à eau sous pression. Figure 1 is a vertical axial sectional view of a sealed passage and support device for a thermocouple column of a pressurized water nuclear reactor.
La figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie des brides et du joint métallique de l'ensemble de raccordement étanche du dispositif de passage représenté sur la figure 1. FIG. 2 is a view on a larger scale of part of the flanges and of the metal seal of the tight connection assembly of the passage device shown in FIG. 1.
La figure 3 est une vue schématique en coupe verticale et en élévation d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle suivant l'invention. Figure 3 is a schematic view in vertical section and in elevation of a device for the implementation of the control method according to the invention.
Sur la figure 1, on voit une partie du couvercle 1 de la cuve d'un réacteur nucléaire à eau sous pression traversée par une ouverture 2 dans une direction axiale verticale 3, dans laquelle est fixé un adaptateur 4, de manière étanche. In Figure 1, we see a part of the cover 1 of the vessel of a pressurized water nuclear reactor crossed by an opening 2 in a vertical axial direction 3, in which is fixed an adapter 4, sealingly.
L'adaptateur 4 présente une forme générale tubulaire et, à son extrémité supérieure, une partie 4a élargie diamétralement filetée extérieurement. The adapter 4 has a generally tubular shape and, at its upper end, an enlarged portion 4a diametrically threaded externally.
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Sur la partie d'extrémité supérieure 4a de l'adaptateur 4 est monté un dispositif de passage étanche et d'appui d'une colonne de thermocouples 5, désigné de manière générale par le repère 6. On the upper end part 4a of the adapter 4 is mounted a sealed passage and support device for a column of thermocouples 5, generally designated by the reference 6.
Le dispositif de passage étanche et d'appui 6, qui présente une forme générale tubulaire, est placé dans le prolongement axial de l'adaptateur 4, de manière à assurer le passage de la colonne de thermocouples 5 vers l'intérieur de la cuve fermée par le couvercle 1. The sealed passage and support device 6, which has a generally tubular shape, is placed in the axial extension of the adapter 4, so as to ensure the passage of the thermocouple column 5 towards the interior of the closed tank. by cover 1.
Le dispositif 6 de passage étanche et d'appui de la colonne de thermocouples 5 comporte, à sa partie supérieure, un ensemble (non représenté) assurant le serrage et l'appui étanche de la colonne de thermocouples contre une partie d'extrémité supérieure du dispositif de passage et d'appui 6. The device 6 for sealingly passing and supporting the thermocouple column 5 comprises, at its upper part, an assembly (not shown) ensuring the tightening and sealing of the thermocouple column against an upper end part of the passage and support device 6.
Le dispositif de passage et d'appui 6 de la colonne de thermocouples 5 sur l'extrémité supérieure duquel est monté le dispositif de serrage comporte un ensemble de raccordement étanche comprenant une première bride inférieure, ou bride femelle 8, une seconde bride supérieure ou bride mâle 9, un joint d'étanchéité métallique 10 de forme générale torique et un collier de serrage 11 permettant l'assemblage étanche de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9 par l'intermédiaire du joint métallique 10. The passage and support device 6 of the thermocouple column 5 on the upper end of which the clamping device is mounted comprises a sealed connection assembly comprising a first lower flange, or female flange 8, a second upper flange or flange male 9, a metal seal 10 of generally toric shape and a clamp 11 allowing the tight assembly of the female flange 8 and the male flange 9 by means of the metal seal 10.
La bride femelle 8 comporte une ouverture de direction axiale 3 qui présente un alésage taraudé permettant d'assurer le vissage de la bride femelle 8 sur la partie d'extrémité filetée 4a de l'adaptateur 4. La bride 8 et la partie d'extrémité 4a de l'adaptateur comportent des lèvres d'étanchéité qui viennent en contact après vissage de la bride femelle 8 sur la partie d'extrémité 4a de l'adaptateur 4 et qui sont soudées l'une à l'autre par une soudure circulaire permettant d'assurer le blocage en rotation et l'étanchéité de la liaison entre la bride femelle 8 et l'adaptateur 4. The female flange 8 has an axial direction opening 3 which has a threaded bore making it possible to screw the female flange 8 onto the threaded end part 4a of the adapter 4. The flange 8 and the end part 4a of the adapter have sealing lips which come into contact after screwing the female flange 8 on the end part 4a of the adapter 4 and which are welded to each other by a circular weld allowing to ensure the rotational locking and sealing of the connection between the female flange 8 and the adapter 4.
Comme il est visible sur les figures 1 et 2, la bride femelle 8 de forme générale tubulaire comporte une partie d'extrémité axiale opposée à son extrémité taraudée dans laquelle l'alésage intérieur de la bride femelle 8 présente une forme tronconique et constitue une portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8 destinée à coopérer avec une portée d'étanchéité corres- As can be seen in FIGS. 1 and 2, the female flange 8 of generally tubular shape has an axial end part opposite its tapped end in which the internal bore of the female flange 8 has a frustoconical shape and constitutes a bearing 12 of the female flange 8 intended to cooperate with a corresponding sealing surface
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pondante du joint métallique 10, lors du raccordement étanche de la bride femelle 8 et d'une bride mâle 9. of the metal seal 10, when the female flange 8 and a male flange 9 are sealed.
La partie d'extrémité de raccordement de la bride femelle 8 opposée, dans la direction axiale, à la partie taraudée de la bride femelle comporte également un prolongement annulaire 13 en saillie radiale vers l'extérieur de la bride femelle 8 ayant une surface d'appui tronconique 13a dirigée vers la seconde extrémité de la bride femelle 8. La surface d'extrémité de la bride femelle 8 dirigée à l'opposé de la partie taraudée de raccordement à l'adaptateur 4 est une surface plane perpendiculaire à l'axe 3 de la bride femelle. The connection end part of the female flange 8 opposite, in the axial direction, to the threaded part of the female flange also has an annular extension 13 projecting radially outwards from the female flange 8 having a surface of frusto-conical support 13a directed towards the second end of the female flange 8. The end surface of the female flange 8 directed opposite the tapped part for connection to the adapter 4 is a flat surface perpendicular to the axis 3 of the female flange.
La partie d'extrémité de raccordement de la bride mâle 9 présente une forme analogue à la forme de la partie d'extrémité de raccordement de la bride femelle 8. En particulier, la bride mâle 9 comporte, à la partie d'extrémité de son alésage interne, une portée d'étanchéité tronconique 14 destinée à coopérer avec une portée d'étanchéité correspondante du joint métallique 10 et un prolongement 15 en saillie radiale vers l'extérieur de la bride mâle 9 comportant une surface d'appui tronconique 15a. The connection end part of the male flange 9 has a shape analogous to the shape of the connection end part of the female flange 8. In particular, the male flange 9 comprises, at the end part of its internal bore, a frustoconical sealing surface 14 intended to cooperate with a corresponding sealing surface of the metal seal 10 and an extension 15 projecting radially outwards from the male flange 9 comprising a frustoconical bearing surface 15a.
Comme il est visible sur la figure 2, le raccordement étanche de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9 est assuré par l'intermédiaire du joint métallique 10 dont les portées d'étanchéité 10a et 10b de forme sensiblement torique viennent en appui sur les portées d'étanchéité respectives 12 et 14 de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9. Le joint 10 de forme générale annulaire comporte une partie interne dont les surfaces externes constituent les portées d'étanchéité 10a et 10b du joint de forme torique et une partie externe annulaire ayant deux surfaces planes destinées à venir en vis-à-vis de ou en appui sur les deux surfaces d'extrémité planes de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9. As can be seen in FIG. 2, the sealed connection of the female flange 8 and of the male flange 9 is ensured by means of the metal seal 10 whose sealing surfaces 10a and 10b of substantially toric shape come to bear on the respective sealing surfaces 12 and 14 of the female flange 8 and the male flange 9. The seal 10 of generally annular shape has an internal part, the external surfaces of which constitute the sealing surfaces 10a and 10b of the O-ring seal and an annular outer part having two planar surfaces intended to come into contact with or bear on the two planar end surfaces of the female flange 8 and of the male flange 9.
Le serrage des portées d'étanchéité de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9 contre les portées d'étanchéité du joint 10 est réalisé par l'intermédiaire du collier 11 qui présente deux surfaces internes de forme tronconique complémentaires des surfaces 13a et 15a des brides 8 et 9, desti- nées à venir en appui contre les surfaces tronconiques des brides pour assurer leur déplacement l'une vers l'autre dans la direction axiale et le serrage The tightening of the sealing surfaces of the female flange 8 and of the male flange 9 against the sealing surfaces of the seal 10 is carried out by means of the collar 11 which has two internal surfaces of frustoconical shape complementary to the surfaces 13a and 15a flanges 8 and 9, intended to come into abutment against the frustoconical surfaces of the flanges to ensure their displacement towards each other in the axial direction and tightening
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de leurs portées d'étanchéité contre les portées d'étanchéité du joint, lorsqu'on réalise un serrage du collier 11 par l'intermédiaire de tirants. of their sealing surfaces against the sealing surfaces of the joint, when the collar 11 is tightened by means of tie rods.
Pour démonter les colonnes de thermocouples, par exemple après avoir réalisé le démontage du couvercle de cuve lors d'une opération de rechargement du coeur ou une opération d'entretien ou de réparation, on desserre et on démonte les colliers de serrage 11 de l'ensemble des raccordements étanches comportant les brides 8 et 9 et les joints métalliques 10, ce qui permet d'assurer le levage par déplacement axial des colonnes de thermocouples 5 en même temps que la plaque supérieure de coeur et de la bride mâle 9 sur laquelle la colonne de thermocouples est en appui par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité. To dismantle the thermocouple columns, for example after having dismantled the tank cover during a core reloading operation or a maintenance or repair operation, the clamps 11 of the are loosened and dismantled set of tight connections comprising the flanges 8 and 9 and the metal seals 10, which makes it possible to ensure the lifting by axial displacement of the thermocouple columns 5 at the same time as the upper core plate and of the male flange 9 on which the thermocouple column is supported by a seal.
Lors du démontage des colonnes de thermocouples, les portées d'étanchéité des brides 8 et 9 et du joint 10 peuvent être détériorées. When dismantling the thermocouple columns, the sealing surfaces of the flanges 8 and 9 and of the seal 10 may be damaged.
Au moment du remontage des colonnes de thermocouples et de leurs dispositifs de passage étanche, on n'assure plus alors par serrage des brides 11 des jonctions parfaitement étanches entre les brides femelles 8 et les brides mâles 9. When reassembling the thermocouple columns and their sealed passage devices, then tightening of the flanges 11 no longer ensures perfectly sealed junctions between the female flanges 8 and the male flanges 9.
Lors de la remise en service du réacteur nucléaire après fermeture du couvercle, il peut se produire une fuite entre les surfaces d'étanchéité des brides et les surfaces d'étanchéité correspondantes du joint métallique. When the nuclear reactor is put back into service after closing the cover, a leak may occur between the sealing surfaces of the flanges and the corresponding sealing surfaces of the metal seal.
Il est alors nécessaire de dépressuriser le réacteur nucléaire et d'effectuer une réparation, par exemple par un usinage tel qu'un rodage des portées d'étanchéité. It is then necessary to depressurize the nuclear reactor and to carry out a repair, for example by machining such as running in the sealing surfaces.
Le joint métallique 10 et la bride mâle 9 peuvent être facilement remplacés après démontage d'une colonne de thermocouples, de manière qu'on puisse garantir un bon état de leurs portées d'étanchéité, lors du remontage de la colonne de thermocouples. The metal seal 10 and the male flange 9 can be easily replaced after dismantling a column of thermocouples, so that one can guarantee a good condition of their sealing surfaces, when reassembling the column of thermocouples.
En revanche, la bride femelle 8 qui est fixée par vissage et soudage sur la partie d'extrémité 4a de l'adaptateur 4 peut être difficilement remplacée et il peut être nécessaire de contrôler l'état de la portée d'étanchéité de cette bride femelle 8, de manière à effectuer un réusinage de la portée, dans le cas où celle-ci est devenue défectueuse en service ou lors du démontage de la colonne de thermocouples. On the other hand, the female flange 8 which is fixed by screwing and welding to the end part 4a of the adapter 4 can be difficult to replace and it may be necessary to check the state of the sealing surface of this female flange 8, so as to carry out a remanufacturing of the scope, in the event that it has become defective in service or during disassembly of the thermocouple column.
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On ne connaissait pas jusqu'ici de procédé et de dispositif permettant de contrôler une portée d'étanchéité d'une bride femelle d'un dispositif de passage et d'appui d'une colonne de thermocouples avant d'effectuer le remontage du dispositif de passage d'une colonne de thermocouples, la remise en place du couvercle de la cuve et le redémarrage du réacteur nucléaire. Hitherto no method and device have been known which make it possible to check a sealing surface of a female flange of a passage and support device for a column of thermocouples before reassembling the device. passing a column of thermocouples, replacing the cover of the tank and restarting the nuclear reactor.
Sur la figure 3, on a représenté un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention de contrôle d'une portée d'étanchéité d'une bride femelle d'un dispositif de passage d'une colonne de thermocou- ples. FIG. 3 shows a device making it possible to implement the method according to the invention for checking a sealing surface of a female flange of a device for passing a column of thermocouples.
Sur la figure 3, on a représenté une partie supérieure de la bride femelle 8 d'un dispositif de passage étanche d'une colonne de thermocouples à travers le couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire. FIG. 3 shows an upper part of the female flange 8 of a device for the sealed passage of a column of thermocouples through the cover of the vessel of a nuclear reactor.
La partie inférieure non représentée de la bride femelle 8 est fixée par vissage et soudage sur la partie d'extrémité supérieure d'un adaptateur traversant de manière étanche le couvercle de la cuve. The lower part, not shown, of the female flange 8 is fixed by screwing and welding to the upper end part of an adapter sealingly passing through the cover of the tank.
Le dispositif représenté sur la figure 3 permet de contrôler la portée d'étanchéité tronconique interne 12 de la bride femelle 3 destinée à coopérer avec une portée d'étanchéité de forme généralement torique d'un joint métallique. The device shown in FIG. 3 makes it possible to control the internal frustoconical sealing surface 12 of the female flange 3 intended to cooperate with a sealing surface of generally toric shape of a metal seal.
Le dispositif de contrôle représenté sur la figure 3 comporte une tape d'obturation autoclave 16 destinée à réaliser la fermeture étanche de l'alésage interne de la bride femelle 8, dans une partie inférieure de la portée d'étanchéité 12 à contrôler. La tape d'obturation autoclave 16 comporte un corps métallique de forme générale cylindrique ayant une partie 16a dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'alésage de la bride femelle 8 dans sa partie cylindrique raccordée à la portée d'étanchéité tronconique 12 et une gorge 16b annulaire destinée à recevoir un joint torique 17 qui est généralement un joint d'étanchéité métallique. Le diamètre extérieur du joint torique 17 est supérieur au diamètre de l'alésage de la bride femelle 8 dans sa partie cylindrique et vient en appui, lors de la mise en place de la tape d'obturation 16, dans l'alésage de la bride femelle 8, sur une partie inférieure à plus The control device shown in FIG. 3 comprises an autoclave closure tape 16 intended to seal the internal bore of the female flange 8, in a lower part of the sealing surface 12 to be checked. The autoclave sealing tape 16 comprises a metal body of generally cylindrical shape having a part 16a whose diameter is less than the diameter of the bore of the female flange 8 in its cylindrical part connected to the frustoconical sealing surface 12 and a annular groove 16b intended to receive an O-ring 17 which is generally a metal seal. The outer diameter of the O-ring 17 is greater than the diameter of the bore of the female flange 8 in its cylindrical part and comes to bear, during the installation of the closure flap 16, in the bore of the flange female 8, on a part less than more
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faible diamètre de la portée tronconique 12, de manière à fermer l'alésage de la bride femelle 8 et à isoler la portée d'étanchéité 12 à contrôler. small diameter of the frustoconical surface 12, so as to close the bore of the female flange 8 and to isolate the sealing surface 12 to be checked.
Le dispositif de contrôle représenté sur la figure 3 comporte une fausse bride mâle 18 appelée bride de contrôle, un joint métallique de contrôle 10'analogue au joint 10 de l'ensemble de raccordement 6 et un collier de serrage 11'analogue au collier 11 de l'ensemble de raccordement 6. The control device shown in FIG. 3 comprises a false male flange 18 called the control flange, a metallic control gasket 10 ′ analogous to the gasket 10 of the connection assembly 6 and a hose clamp 11 ’analogous to the collar 11 of the connection assembly 6.
La bride de contrôle 18 comporte une partie d'extrémité destinée à venir en vis-à-vis de la partie d'extrémité de raccordement de la bride fe-
melle 8 à contrôler, analogue à la partie d'extrémité de la bride mâle de l'en- semble de raccordement étanche 6 du dispositif de traversée de colonne de thermocouples. En particulier, la partie d'extrémité de la bride de contrôle 18 comporte une portée d'étanchéité de forme tronconique et une partie en saillie radiale 15'analogues, respectivement, à la portée d'étanchéité tronconique 14 et à la partie en saillie radiale 15 de la bride mâle 9 de l'ensemble de raccordement étanche 6. The control flange 18 has an end part intended to come opposite the connection end part of the female flange.
8 to be checked, similar to the end part of the male flange of the sealed connection assembly 6 of the thermocouple column crossing device. In particular, the end part of the control flange 18 has a frustoconical sealing surface and a radial projecting part 15, analogous to the frustoconical sealing surface 14 and the radial projecting part, respectively. 15 of the male flange 9 of the sealed connection assembly 6.
La bride de contrôle 18 est réalisée sous la forme d'un couvercle fermé par une paroi 18a qui est traversée par des ouvertures de passage étanche d'au moins deux conduits 19 et 20. Le conduit 19 est relié, par l'intermédiaire d'un robinet d'isolement 21, à une pompe 22 elle-même reliée à un réservoir de liquide d'essai, qui est de préférence de l'eau, renfermant un colorant. Le conduit 20 est relié d'une part à un dispositif de purge 23 et d'autre part à un manomètre 24. The control flange 18 is produced in the form of a cover closed by a wall 18a which is crossed by leaktight openings in at least two conduits 19 and 20. The conduit 19 is connected, by means of an isolation valve 21, to a pump 22 itself connected to a reservoir of test liquid, which is preferably water, containing a dye. The conduit 20 is connected on the one hand to a purge device 23 and on the other hand to a pressure gauge 24.
Pour réaliser le contrôle de la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8 solidaire du couvercle de cuve, après avoir mis en place la tape d'obturation à l'intérieur de l'alésage de la bride femelle 8, on place le joint métallique de contrôle 10'puis la bride de contrôle 18 dans leur position superposée représentée sur la figure 3. On réalise le serrage étanche des portées d'étanchéité du joint 10'contre les portées d'étanchéité 12 et 14'de la bride femelle 8 et de la bride de contrôle 18, par serrage du collier 11'. On constitue ainsi une chambre 25 entre la bride femelle 8 et la bride de contrôle 18 qui est fermée à sa partie inférieure par la tape d'obturation 16 et suivant sa surface latérale par le joint de contrôle 10'. To carry out the control of the sealing surface 12 of the female flange 8 integral with the tank cover, after having fitted the sealing tape inside the bore of the female flange 8, the seal is placed metallic control 10 ′, then the control flange 18 in their superimposed position shown in FIG. 3. The tight sealing surfaces of the seal 10 ′ are made against the sealing surfaces 12 and 14 ′ of the female flange 8 and of the control flange 18, by tightening the collar 11 '. A chamber 25 is thus formed between the female flange 8 and the control flange 18 which is closed at its lower part by the sealing tape 16 and along its lateral surface by the control seal 10 '.
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Pour réaliser le contrôle, on ouvre le robinet d'isolement 21 et on introduit dans la chambre 25 du liquide de contrôle jusqu'au moment où le liquide déborde par la purge 23, après évacuation de l'air contenu dans la chambre 25. To carry out the control, the isolation valve 21 is opened and control liquid is introduced into the chamber 25 until the liquid overflows through the drain 23, after evacuation of the air contained in the chamber 25.
La chambre 25 est alors entièrement pleine de liquide de contrôle ; on referme un élément d'isolation de la purge 23 de manière à assurer l'isolation de la chambre 25. On utilise la pompe 22 qui peut être une pompe à main pour faire monter la pression du liquide de contrôle à l'intérieur de la chambre 25. Le joint de la tape d'obturation autoclave 16 assure une fermeture étanche de la partie inférieure de la chambre 25 du fait de la pression qui s'établit dans la chambre 25. Pendant la montée en pression à l'intérieur de la chambre 25, on effectue en continu un examen visuel de la partie périphérique des brides 8 et 18 au niveau de leurs zones de raccordement étanche par l'intermédiaire du joint métallique 10'. The chamber 25 is then completely full of control liquid; a purge insulation element 23 is closed so as to insulate the chamber 25. The pump 22 is used which can be a hand pump to raise the pressure of the control liquid inside the chamber 25. The seal of the autoclave closure tape 16 ensures a tight closure of the lower part of the chamber 25 due to the pressure which builds up in the chamber 25. During the pressure build-up inside the chamber 25, a visual examination of the peripheral part of the flanges 8 and 18 is continuously carried out at their sealed connection zones by means of the metal seal 10 '.
La bride de contrôle 18 et le joint de contrôle 10'sont réalisés et contrôlés de manière qu'on puisse être sûr de l'étanchéité réalisée entre le joint métallique 10'et la portée d'étanchéité 14'de la bride de contrôle 18. The control flange 18 and the control seal 10 ′ are produced and controlled so that one can be sure of the seal produced between the metal seal 10 ′ and the sealing surface 14 ′ of the control flange 18.
Dans le cas où l'on observe une fuite de liquide de contrôle coloré suivant une partie de la périphérie des brides, on peut en déduire qu'on est en présence d'un défaut de la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8, la portée d'étanchéité du joint métallique de contrôle 10'en contact avec la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8 étant elle-même exempte de défaut. In the case where a leak of colored control liquid is observed along a part of the periphery of the flanges, it can be deduced therefrom that there is a defect in the sealing surface 12 of the female flange 8 , the sealing surface of the metallic control seal 10 ′ in contact with the sealing surface 12 of the female flange 8 is itself free from defects.
La présence d'un défaut sur la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8 peut être également attestée par les valeurs de la pression lues sur le manomètre 24. En effet, dans le cas d'un défaut d'étanchéité, l'allure de la montée en pression dans la chambre 25 ou le niveau maximal de pression atteint à l'issue du pompage dans la chambre 25 peuvent permettre de déceler à eux seuls la présente d'une fuite ou de confirmer l'examen visuel ayant permis de déceler le passage de fluide d'essai coloré au niveau de la jonction entre les brides. The presence of a defect on the sealing surface 12 of the female flange 8 can also be attested by the values of the pressure read on the pressure gauge 24. In fact, in the case of a sealing defect, the the rate of pressure build-up in chamber 25 or the maximum pressure level reached after pumping into chamber 25 can make it possible to detect the presence of a leak on their own or to confirm the visual examination which made it possible to detect the passage of colored test fluid at the junction between the flanges.
Dans le cas où aucune fuite n'a été décelée, on en conclut que la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8 n'a pas été détériorée, ce qui per- met d'effectuer le remontage du dispositif de passage étanche de la colonne In the event that no leak has been detected, it is concluded that the sealing surface 12 of the female flange 8 has not been deteriorated, which allows reassembly of the sealed passage device from the column
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de thermocouples sans risque de fuite lors du redémarrage du réacteur nucléaire. thermocouples without risk of leakage when the nuclear reactor is restarted.
Dans le cas où une fuite est décelée, après avoir démonté le dispositif de contrôle, on repère, par examen visuel, la zone défectueuse de la portée d'étanchéité 12 de la bride 8 et du joint 10'suivant laquelle s'et produite la fuite, à partir de la trace laissée par le liquide de contrôle coloré, lors de son passage. In the event that a leak is detected, after having disassembled the control device, the defective zone of the sealing surface 12 of the flange 8 and of the seal 10 ′, which has occurred, is identified by visual examination. leak, from the trace left by the colored control liquid, during its passage.
On peut alors effectuer un réusinage de la portée d'étanchéité 12 de la bride femelle 8, par exemple par rodage, toilage ou réusinage, de manière à éliminer la zone défectueuse de la portée d'étanchéité 12. It is then possible to remanufacture the sealing surface 12 of the female flange 8, for example by running-in, grooming or re-machining, so as to eliminate the defective zone from the sealing surface 12.
On peut alors effectuer un second contrôle de la portée d'étanchéité
12 qui a été réusinée et si le contrôle est cette fois satisfaisant, on peut effectuer le remontage du dispositif de passage de la colonne de thermocou- ples comportant la bride femelle 8. We can then perform a second check of the sealing range
12 which has been remanufactured and if the control is satisfactory this time, it is possible to reassemble the passage device for the thermocouple column comprising the female flange 8.
Dans tous les cas, après avoir effectué le remontage du dispositif de passage de la colonne de thermocouples, on peut être sûr de l'étanchéité de l'ensemble de raccordement étanche qui a été remonté. In all cases, after having reassembled the device for passing the thermocouple column, one can be sure of the tightness of the sealed connection assembly which has been reassembled.
On évite ainsi tout risque de fuite, lors du redémarrage du réacteur, lorsqu'on effectue successivement le contrôle des portées d'étanchéité de chacune des brides femelles des dispositifs de passage de colonnes de thermocouples du couvercle d'une cuve. On diminue ainsi considérablement le temps d'immobilisation et de redémarrage du réacteur nucléaire, lorsque des portées d'étanchéité ont pu être détériorées lors du démontage des en- sembles de raccordement des dispositifs de passage de colonnes de ther- mocouples. This avoids any risk of leakage, when the reactor is restarted, when successively checking the sealing surfaces of each of the female flanges of the devices for passing thermocouple columns of the cover of a tank. The downtime and restart time of the nuclear reactor is thus considerably reduced, when the sealing surfaces may have been damaged during the dismantling of the connection assemblies of the devices for passing thermocouple columns.
Il est possible de contrôler simultanément la portée d'étanchéité d'une bride femelle et la portée d'étanchéité de joint correspondante en utilisant comme joint de contrôle le joint métallique 10 de l'ensemble de raccorde- ment étanche 6 du dispositif de passage de la colonne de thermocouples. Il est possible également de contrôler simultanément les portées d'étanchéité des deux brides d'un ensemble de raccordement étanche d'un dispositif de passage d'une colonne de thermocouples en adaptant, sur l'extrémité de la bride mâle opposée à son extrémité de raccordement, une paroi de ferme- It is possible to simultaneously check the sealing surface of a female flange and the corresponding seal sealing surface by using the metal seal 10 of the sealing connection assembly 6 of the flow passage device as a control seal. the thermocouple column. It is also possible to simultaneously control the sealing surfaces of the two flanges of a sealed connection assembly of a device for passing a column of thermocouples by adapting, on the end of the male flange opposite its end of connection, a farm wall
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ture étanche de l'alésage de la bride mâle permettant de constituer la chambre d'essai 25 entre la bride femelle 8, la bride mâle 9, la paroi de fermeture étanche et une tape d'obturation de la bride femelle, la chambre 28 étant fermée latéralement par un joint métallique 10. Des moyens d'alimentation en liquide d'essai et des moyens de purge traversants doivent être prévus
sur la paroi de fermeture étanche de la bride mâle. L'ensemble des portées d'étanchéité du joint métallique 10, de la bride femelle 8 et de la bride mâle 9 peut alors être contrôlé en une seule opération. tightness of the bore of the male flange making it possible to constitute the test chamber 25 between the female flange 8, the male flange 9, the tight closure wall and a sealing flap of the female flange, the chamber 28 being laterally closed by a metallic seal 10. Means for supplying test liquid and through-bleed means must be provided
on the sealing wall of the male flange. All the sealing surfaces of the metal seal 10, of the female flange 8 and of the male flange 9 can then be checked in a single operation.
Dans le cas où l'on décèle une fuite, soit par passage de liquide d'essai coloré, soit par une lecture manométrique, on réalise le démontage de l'ensemble de raccordement étanche par desserrage de la bride 11. On repère alors les zones des portées d'étanchéité des brides et du joint métallique pouvant présenter des défauts. Les portées d'étanchéité des brides peuvent être réusinées, en particulier par rodage, toilage ou réusinage dans les zones défectueuses. Le joint métallique 10 peut être remplacé par un joint neuf. In the event that a leak is detected, either by passing colored test liquid, or by a pressure reading, the sealed connection assembly is dismantled by loosening the flange 11. The zones are then identified sealing surfaces of the flanges and the metal seal which may have defects. The sealing surfaces of the flanges can be remanufactured, in particular by running-in, grooming or re-machining in defective areas. The metal seal 10 can be replaced by a new seal.
Dans tous les cas, après avoir effectué des opérations de contrôle sur chacun des ensembles de raccordement étanche des dispositifs de passage de colonnes de thermocouples d'un couvercle de cuve, on peut réaliser le remontage du couvercle de cuve et le redémarrage du réacteur nucléaire sans risques de fuite. In all cases, after having carried out control operations on each of the sealed connection assemblies of the devices for passing thermocouple columns of a tank cover, it is possible to reassemble the tank cover and restart the nuclear reactor without risk of leakage.
En outre, le procédé de contrôle peut être mis en oeuvre en utilisant des moyens simples et un liquide d'essai renfermant un colorant pouvant être mis en oeuvre sans difficulté et sans risque. In addition, the control process can be carried out using simple means and a test liquid containing a dye which can be carried out without difficulty and without risk.
L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. The invention is not limited to the embodiment which has been described.
C'est ainsi qu'on peut contrôler, en utilisant le procédé suivant l'invention, une portée d'étanchéité d'une bride, une ou plusieurs portées d'étanchéité de brides ou de joint ou encore la totalité des portées d'étanchéité d'un ensemble de raccordement étanche d'un dispositif de passage d'une colonne de thermocouples. Thus it is possible to control, using the method according to the invention, a sealing surface of a flange, one or more sealing surfaces of flanges or seals or even all of the sealing surfaces of a sealed connection assembly of a device for passing a column of thermocouples.
Le procédé suivant l'invention peut être appliqué à des ensembles de raccordement étanche de forme générale tubulaire d'éléments de réacteurs The method according to the invention can be applied to sealed connection assemblies of generally tubular shape of reactor elements.
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nucléaires différents de dispositifs de passage de colonnes de thermocoupies. different nuclear devices for passing thermocouple columns.
Le procédé de contrôle suivant l'invention peut également être appliqué dans d'autres industries que l'industrie nucléaire. The control method according to the invention can also be applied in other industries than the nuclear industry.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CA | Change of address | ||
| CD | Change of name or company name | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110801 |