FR2931581A1 - Procede de remplacement des broches de centrage des tubes de guides de grappes sur la plaque superieure de coeur d'un reacteur nucleaire - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de remplacement des broches et tubes de guides de grappes (3) sur la plaque supérieure de coeur d'un réacteur nucléaire. Selon la présente invention, on met en oeuvre une série de moyens comprenant : - un stand de réparation des broches (20) supportant une pluralité d'outils, notamment un outil de vissage (23) et un outil de soudage sous eau (24), et une pluralité de guides de grappes disposés verticalement, dans lequel les guides de grappes sont contenus au complet à l'aide de crochets de manutention (10) maintenant solidaires leurs élément supérieur (3a) et élément inférieur (3b), et - un ensemble de moyens de déplacement (14) motorisés, horizontaux et/ou verticaux, pour déplacer les guides de grappes depuis un stand de stockage initial (16) et le dispositif ou stand de réparation des broches (20).
Description
Procédé de remplacement des broches de centrage des tubes de guides de grappes sur la plaque supérieure de coeur d'un réacteur nucléaire. La présente invention concerne un procédé de maintenance ou réparation de réacteur nucléaire. Plus particulièrement, la présente invention concerne le remplacement des broches de tubes guides de grappes des réacteurs de centrale électronucléaires (CNPE) à eau pressurisée (REP). Un réacteur nucléaire comprend un certain nombre d'assemblages de crayons de combustibles, parallélépipédiques disposés verticalement au sein du réacteur. On contrôle la réaction nucléaire en insérant des ensembles de barres appelées "grappes", qui sont déplacées verticalement à l'intérieur de l'assemblage combustible entre lesdits barreaux cylindriques de combustibles. La puissance de la réaction nucléaire dépend du niveau d'insertion ou de retrait des grappes par rapport à l'assemblage de combustibles. Lorsque les grappes sont entièrement descendues à l'intérieur de l'assemblage de combustibles, la réaction nucléaire est interrompue. Ces grappes glissent à l'intérieur de fourreaux tubulaires à section transversale sensiblement carrée, appelées "tubes guides de grappes" ou "guides de grappes" (GG). Ces guides de grappes (GG) ont donc pour fonction de guider le coulissement des grappes de barres de contrôle dans leur descente dans les assemblages de combustibles du coeur du réacteur. Ces tubes guides de grappes s'étendent principalement entre une plaque support des tubes guides de grappes (PSTG) à laquelle ils sont vissés, et une plaque dénommée plaque support de coeur (PSC). Les grappes sont suspendues à des tiges de commande de grappes, lesquelles permettent de déplacer les grappes en coulissement vertical dans les tubes guides de grappes. Les tubes guides de grappes sont vissés en partie haute sur la plaque dénommée plaque support des tubes guides de grappes (PSTG). En revanche, à l'extrémité inférieure des tubes guides de grappes, ceux-ci sont seulement positionnés par centrage au niveau de ladite plaque supérieure de coeur par des broches positionnées latéralement sur les faces extérieures des tubes guides de grappes à section carrée. Plus particulièrement, à l'extrémité inférieure des tubes guides de grappes, se trouvent positionnées deux broches qui viennent se placer et coulisser dans des orifices de centrage de la plaque supérieure de coeur, qui servent ainsi de guidage et de calage de l'extrémité inférieure des tubes guides de grappes par rapport à la plaque supérieure de coeur et permettent ainsi de garantir précisément le positionnement vertical des tubes guides de grappes.
Plus précisément, les guides de grappes sont composés de deux éléments indépendants, à savoir un élément inférieur à section sensiblement carré, comportant à son extrémité supérieur une bride supérieure, dénommée première bride supérieure, et à son extrémité inférieure une bride inférieure, et un élément supérieur à section sensiblement circulaire, comportant à son extrémité inférieure une bride dénommée deuxième bride supérieure. L'élément inférieur de guide de grappes et l'élément supérieur de guide de grappes sont, tout deux, fixés rigidement à la plaque PSTG par quatre vis coopérant avec leurs dites première et deuxième brides supérieures. C'est l'élément inférieur des guides de grappes qui comporte, à sa base, deux broches coopérant avec sa dite bride inférieure et permettant le centrage des guides de grappes dans la plaque supérieure de coeur, lesdites broches pouvant coulisser dans les orifices de centrage de la PSC. On comprend que les éléments supérieurs des tubes guides de grappes s'étendent au-dessus de la plaque support de guides tubes de grappes (PSTG), tandis que les éléments inférieurs de guides de grappes sont situés entre la plaque support de type guide de grappe et la plaque supérieur de coeur. La structure des guides de grappes est constituée par un tube interne, à l'intérieur duquel sont fixés des éléments de guidage discontinus, dénommés "cartes", régulièrement espacés. Ces éléments de guidage sont conçus pour permettre le passage de la structure particulière de l'ensemble de barres appelées grappes, comprenant un pommeau central rattaché aux barres de contrôle par des ailettes. Les broches comprennent un dispositif de type vis/écrous qui les rend solidaires de ladite bride inférieure de l'élément inférieur de guide de grappes. Cet ensemble vis/écrous est sécurisé, après vissage, à l'aide d'une soudure d'arrêt. L'ensemble des guides de grappes et des plaques support de tubes guides de grappes et plaque supérieure de coeur est appelé "ensemble des éléments internes supérieurs" (ou EIS).
En fonctionnement, ces broches sont soumises à de fortes contraintes de température, pression, débit d'eau, radiation radioactive, ce qui amène à long terme un phénomène de fatigue mécanique et des fissurations pouvant provoquer leur rupture. La présente invention se rapporte essentiellement à des 15 interventions au niveau des broches de centrage des tubes guides de grappes sur la PSC, particulièrement à leur remplacement. Pour ce faire, de façon connue, on descend les grappes entièrement dans l'assemblage de combustibles pour interrompre le réacteur. Puis, après avoir enlevé le couvercle du réacteur, on 20 désolidarise l'ensemble des éléments internes supérieurs, appelé EIS, comprenant principalement : tiges de commande/tubes guides de grappes/plaque supérieure de coeur, plaque support tubes guides de grappes. Enfin, on soulève l'ensemble des éléments internes supérieurs en dehors du réacteur et on le stocke dans une aire de travail à coté du 25 réacteur, immergé au sein du bassin de la piscine du bâtiment réacteur, appelé ici "stand de stockage des EIS". C'est cette même opération qui est réalisée classiquement pour remplacer l'assemblage de combustibles. Toutefois, pour l'opération de remplacement des broches selon la présente invention, on désolidarise en outre les tiges de commande des grappes par rapport à l'ensemble des éléments internes supérieurs ou IES. Compte tenu que l'opération de remplacement est effectuée sur des pièces fortement radioactives, on cherche une solution technique 5 permettant de réaliser cette opération de remplacement à l'intérieur de la piscine, c'est-à-dire sous eau, le plus rapidement possible. Un procédé de ce type a été décrit dans EP 165735, permettant de réaliser l'intervention de remplacement des broches dans la piscine du réacteur. Toutefois, ce procédé nécessite la mise en place de broches et 10 écrous spécifiques qui ne comprennent pas de soudure d'arrêt et ne requièrent donc pas la mise en oeuvre d'outil de soudage. Ce procédé n'est donc pas adaptable sur tout type de broches que l'on peut rencontrer dans certaines centrales, notamment les broches comportant un système vis/écrous sécurisé par une soudure d'arrêt. En outre, dans 15 le procédé de remplacement des broches décrit dans EP 165735, il est nécessaire d'effectuer la séparation des éléments supérieurs des tubes guides de grappes situés au-dessus de la plaque support de tubes guides de grappes (PSTG) et les éléments inférieurs situés entre la PSTG et la PSC. Au total, le procédé décrit dans EP 165735 est 20 relativement long. Or, la prise en compte de la durée d'interruption du réacteur est une contrainte décisive dans le choix du procédé de remplacement des broches. Le but de la présente invention est de fournir un nouveau procédé de remplacement de broches des tubes guides de grappes des réacteurs 25 nucléaires, procédé réalisable sous eau à l'intérieur de la piscine du bâtiment réacteur (BR) sans utiliser les moyens de manutention propres à celui-ci, qui soit transposable à tout type de broches et à tous les réacteurs, d'une part, et, d'autre part, qui requière une durée d'intervention la plus réduite possible par rapport à EP 165735. 30 Pour ce faire, la présente invention fournit un procédé de remplacement des dispositifs de centrage des tubes de guide de grappes sur la plaque supérieure de coeur d'un réacteur nucléaire, dénommés broches de centrage, comprenant de préférence des éléments de fixation comprenant un écrou reposant sur la partie supérieure de la bride inférieure des guides de grappes, ledit écrou étant vissé sur une vis s'étendant à travers et dessous un orifice de ladite bride inférieure du guide de grappes, avec une soudure d'arrêt entre ledit écrou et ladite vis, réalisé à partir de l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, déposé sur une première installation de stockage, dénommée stand de stockage des EIS, immergée à l'intérieur de la piscine à côté dudit réacteur, ledit ensemble des éléments internes supérieurs du réacteur, dénommé EIS, comprenant : - la plaque support des tubes de guides de grappes dénommée PSTG, - la plaque supérieure de coeur dénommée PSC, solidaire de la 15 plaque support des guides de grappes par des entretoises, et des tubes guides de grappes dénommés guides de grappes, chaque guide de grappe comprenant deux éléments tubulaires indépendants fixés l'un à l'autre, à savoir un élément supérieur de guide de grappe s'étendant au dessus de ladite plaque support de tubes 20 guides de grappes, dénommée PSTG, et un élément inférieur de guide de grappe s'étendant entre ladite plaque support de guides de grappes, dénommée PSTG, et la plaque supérieure de coeur, dénommée PSC, une bride inférieure à l'extrémité inférieure dudit élément supérieur de guide de grappe étant fixée à une bride supérieure à l'extrémité 25 supérieure dudit élément supérieur de guide de grappe, l'assemblage de dites brides desdits éléments supérieur et inférieur de guide de grappes étant fixé sur la plaque de support de guide de grappes, et lesdites broches de centrage étant fixées sur une bride inférieure à l'extrémité inférieure desdits éléments inférieurs de guides de grappe, 30 Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes dans lesquelles: 1/- on fixe, sur et/ou dans les guides de grappes, des crochets de manutention de guides de grappes , de préférence à la place des tiges de commande, dénommés parapluies, aptes à maintenir solidaires lesdits éléments supérieur et inférieur de guides de grappes lorsque ledit assemblage desdites brides desdits éléments supérieur et inférieur de guides de grappe est désolidarisé de ladite plaque de support des tubes guides de grappes, et on désolidarise par dévissage, la plaque support des tubes guides de grappes et les guides de grappe, et 2/- on extrait les guides de grappes de l'ensemble des éléments internes supérieurs ou EIS dans ledit stand de stockage des EIS, les guides de grappe incluant les élément supérieur et élément inférieur de guides de grappes maintenus solidaires à l'aide dudit crochet de manutention, que l'on soulève au-dessus des EIS à l'aide de moyens de levage coopérant avec ledit crochet de manutention, et on transfère les guides de grappes depuis le stand de stockage des EIS jusqu'à une installation de réparation desdites broches, dénommée stand de réparation des broches ou SRB, immergée à l'intérieur de la piscine à côté du dit stand de stockage des EIS, à l'aide d'un ensemble de moyens de déplacement horizontaux et verticaux motorisés et commandés à distance, de préférence de façon automatisée, dénommé EDM, ledit stand de réparation des broches comprenant une pluralité d'outils d'enlèvement des anciennes broches et outils de fixation des nouvelles broches comprenant au moins un outil de vissage/dévissage et un outil de soudage sous eau, et un support de guide de grappes apte à supporter au moins deux guides de grappes disposés verticalement, et des moyens apte à déplacer en translation et en rotation relatives lesdits outils d'enlèvement et de fixation des broches par rapport aux dits guides de grappes et au dit support de guide de grappes, et 3/- on réalise le remplacement des broches sur chacun des guides de grappes supportés par ledit support de guides de grappes, à l'aide desdits outils d'enlèvement des anciennes broches et outils de fixation des nouvelles broches, et 4/- on transfère les guides de grappes équipés des nouvelles broches, de façon immergée, depuis le stand de réparation des broches jusqu'au stand de stockage des EIS à l'aide dudit ensemble de moyens de déplacement motorisés et commandés à distance puis on réintroduit les guides de grappes dans l'ensemble des éléments internes supérieurs dénommé EIS à l'aide des moyens de levage coopérant avec ledit crochet de manutention des guides de grappe, et l'on fixe les guides de grappes sur ladite plaque support des tubes guides de grappes. On comprend que l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, est ensuite transféré depuis le stand de stockage des EIS, jusque dans la cuve du réacteur. Le procédé selon la présente invention est particulièrement avantageux en ce qu'il met en oeuvre en particulier - un moyen de solidarisation, à l'aide dudit crochet de manutention, de l'élément supérieur et inférieur du guide de grappes, permettant d'opérer sur le guide de grappes complet sans avoir à désolidariser, puis, re-solidariser les éléments supérieur et inférieur de guides de grappes, et - un dispositif ou stand de réparation des broches, plus particulièrement pour le remplacement des broches, dénommé SRB, présentant un encombrement réduit dans un plan horizontal, de par le positionnement vertical des différents outils d'une part, et du guide de grappes, d'autre part. Par ailleurs la mise en oeuvre de l'ensemble de moyens de déplacements horizontaux et verticaux motorisés EDM, commandés à distance, éventuellement automatisés, d'une part, et, d'autre part, le fait d'avoir une pluralité de tubes guides de grappes supportés sur le stand de remplacement des broches permettent de réduire les déplacements des différents équipements et, notamment, les déplacements des différents outils sur le SRB, puisqu'une fois un outil à son poste d'opération, il est possible de lui présenter une pluralité de tubes guides et de broches, et d'opérer sur un guide de grappes pendant que l'on évacue un guide de grappes réparé et que l'on transfère sur le SRB un prochain guide de grappes à réparer. Donc, les deux contraintes les plus importantes dans ce type de procédé, qui sont l'espace et le temps, sont avantageusement résolues par l'ensemble des dispositifs mis en oeuvre dans le procédé selon l'invention. Plus particulièrement, à l'étape 2 ci-dessus d'extraction des guides de grappes de l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, on met en oeuvre un char sous-marin reposant au fond de la piscine, équipé de moyens permettant de pousser l'extrémité inférieure des guides de grappes pour faciliter leur extraction à l'aide desdits moyens de levage. De préférence, le procédé selon l'invention présente les caractéristiques préférées selon lesquelles : a- on met en oeuvre un dit stand de réparation des broches comprenant - un support rotatif dénommé barillet, ledit barillet étant apte à supporter au moins deux guides de grappes et apte à déplacer en rotation ZZ lesdits guides de grappes par rotation du barillet sur lui-même par rapport à un axe vertical de rotation ZZ' dudit barillet, et apte à déplacer en rotation lesdits guides de grappes par rotation des guides de grappes sur eux-mêmes par rapport à leur axe vertical Z1Z'1r et - une pluralité d'outils d'enlèvement des anciennes boches et outils de fixation des nouvelles broches les différents outils étant disposés les uns au dessus des autres dans un support d'outils motorisé, ledit support d'outils coopérant avec des moyens motorisé de déplacement dudit support d'outil et desdits outils aptes à déplacer lesdits outils en translation verticale et en rotation jusqu'à une position d'opération en face d'une dite broche au niveau d'une bride inférieure d'un guide de grappes supporté par ledit support de guides de grappes, et b- à l'étape 3/- de remplacement des broches ci-dessus, on réalise 5 les étapes successives suivantes dans lesquelles : 3.1/- on déplace et met en oeuvre ladite pluralité de dits outils d'enlèvement et fixation de broches jusqu'à ladite zone d'opération d'une première broche d'un premier guide de grappes supporté par ledit barillet pour enlever l'ancienne broche et fixer une 10 nouvelle broche, puis 3.2/- on déplace en rotation sur lui-même le guide de grappes au moins une fois de manière à présenter au moins une deuxième broche en face de ladite position d'opération desdits outils et on réitère l'étape 3.1/- ci-dessus, puis 15 3.3/- on déplace en rotation ledit barillet sur lui-même au moins une fois, et 3.4/- on réalise les étapes 3.1/- et 3.2/- ci-dessus sur les broches d'au moins un deuxième guide de grappes supporté par ledit barillet, et, en même temps, on évacue le premier guide de grappes 20 avec ses nouvelles broches vers le stand de stockage des EIS ou vers une installation de stockage intermédiaire des guides de grappes, dénommée deuxième installation de stockage de type râtelier, immergée à l'intérieur de la piscine à côté du dit stand de stockage des EIS, et on transfère un nouveau guide de grappes avec des broches usagées 25 depuis ledit stand de stockage des EIS ou depuis une dite deuxième installation de stockage des guides de grappes jusqu'au dit barillet, et c- aux étapes 2/- et 4/- ci-dessus, le cas échéant, on transfère les guides de grappes entre ledit stand de stockage des EIS et une dite deuxième installation de stockage des guides de grappes.
Plus particulièrement, le procédé comprend les caractéristiques selon lesquelles : a- à l'étape 1/- ci-dessus, on désolidarise en préalable les tiges de commande grappes de l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, que l'on transfère dans une troisième installation de stockage du type râtelier, et on introduit à l'intérieur desdits tubes de guides de grappes un dit outil de manutention comprenant une tige équipée de : - un grappin à son extrémité inférieure qui adopte une 10 position rétractée pendant son introduction et se déploie et supporte l'extrémité inférieure du guide de grappe une fois sorti et - un moyen de compression de l'extrémité supérieure du guide de grappe contre ledit grappin en sortie à son extrémité inférieure, et 15 b- après l'étape 4/- ci-dessus de transfert des guides de grappes dans l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, dans le stand de stockage des EIS, on enlève lesdits crochets de manutention des guides de grappes que l'on dépose de préférence dans la même dite troisième installation de stockage, et on réintroduit lesdites tiges de 20 commande dans les guides de grappes. Plus particulièrement encore, le procédé selon l'invention comporte les caractéristiques préférées selon lesquelles : a- ledit ensemble de moyens de déplacement motorisés commandé à distance, de préférence par téléopération, comprend : 25 - une passerelle motorisée disposée transversalement YY' au-dessus de la zone de la piscine, au fond de laquelle sont disposés lesdits stand de stockage des EIS et stand de réparation des broches, et lesdites deuxième et troisième installations de stockage de type râtelier, ladite passerelle étant apte à se déplacer le long de la piscine dans ladite zone, et - un premier chariot motorisé, apte à se déplacer le long de ladite passerelle, équipé, ledit premier chariot supportant desdits moyens de levage aptes à déplacer en translation vertical les guides de grappes et lesdits crochets de manutention et, le cas échéant, lesdites tiges de commande, de préférence à l'aide de perches suspendues à un treuil, ladite perche étant, de préférence encore, équipée de caméra(s), et - ledit ensemble de moyens de déplacement motorisé étant opérable en mode commandé manuellement à partir d'un pupitre de pilotage ou automatiquement à l'aide d'un calculateur qui gère les déplacements en fonction des positions desdites installations, et b- on réalise des déplacements horizontaux de ladite passerelle et dudit premier chariot combinés e- à des déplacements verticaux desdits guides de grappes à l'aide desdits moyens de levage, commandés à distance, de préférence par téléopération, pour déplacer sous eau lesdits guides de grappes entre ledit stand de stockage des EIS ou ladite deuxième installation de stockage des guides de grappes et ledit stand de réparation des broches, et pour déplacer sous eau lesdits crochets de manutention et dites tiges de commande, le cas échéant, entre une dite troisième installation de stockage et ledit stand de stockage des EIS, de préférence en minimisant la trajectoire tridimensionnelle desdits guides de grappes, dits crochets de manutention et/ou tiges de commande sans collision avec les différentes dites installations ou stands. Plus particulièrement encore, le procédé selon l'invention comporte les caractéristiques selon lesquelles : a- ladite broche de centrage comprend : - un premier assemblage de pièces comprenant un dit écrou apte à reposer sur la bride inférieure du guide de grappes, ledit écrou comprenant une barrette horizontale cylindrique monté à pivotement autour de son axe longitudinal X3X'3 en partie supérieure de l'écrou, comportant, de préférence, un insert de soudage soudé en sous-face de ladite barrette, et - un deuxième assemblage de pièces comprenant une dite vis comportant une partie supérieure filetée apte à coopérer avec ledit écrou, et une partie inférieure comportant un barreau cylindrique vertical s'étendant à travers un dit orifice de la bride inférieure et dessous ladite bride inférieure du guide de grappe, ledit barreau cylindrique vertical comportant une collerette venant buter dans un chanfrein à l'intérieur d'un lamage inférieur dudit orifice de la bride inférieure, et une partie inférieure fendue par une fente s'étendant longitudinalement et diamétralement, la surface supérieure de ladite vis comportant une rainure coopérant avec une pièce intermédiaire, appelée chapeau, comprenant un taraudage en sous-face, calé dans ladite rainure de la surface supérieure de la vis, et b- pour la mise en place d'une nouvelle broche, on réalise les 20 étapes dans lesquelles : - on dispose une dite vis dans ledit orifice de la bride inférieure du guide de grappes, et - on visse ledit premier assemblage de pièces de broches avec ledit chapeau sur ladite vis, de préférence jusqu'à ce que ledit 25 insert de soudage (4e) arrive au contact dudit chapeau et que, de préférence, la fente dudit barreau inférieur cylindrique vertical soit dans une orientation voulue le cas échéant, et - on réalise, après vissage, une dite soudure d'arrêt entre ladite barrette horizontale et ledit chapeau.
Plus particulièrement encore, ledit barillet supporte deux guides de grappes disposés diamétralement opposés par rapport à un axe vertical ZZ' dudit barillet, et chaque guide de grappes comprend deux dites broches de centrage diamétralement opposées par rapport à l'axe vertical Z1Z'1 dudit guide de grappes, et, de préférence, les deux fentes des deux dites broches étant, de préférence, orientées selon une direction à 90° l'une de l'autre. Plus particulièrement encore, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques selon lesquelles : a- ledit stand de réparation des broches comprend: - un premier outil de désintégration mécanique des anciennes broches par percement diamétral, comprenant une perceuse apte à effectuer un percement latéral de l'ensemble écrou/vis de la broche, et deux jeux de pinces aptes à séparer une partie supérieure et une partie inférieure de l'ensemble écrou/vis après percement, la partie supérieure étant actionnée, de préférence par dévissage, par un premier jeu de pinces, et la partie inférieure étant actionnée, de préférence par traction verticale, par le deuxième jeu de pinces, et, de préférence aspiration des copeaux métalliques de percement, et - de préférence un deuxième outil de chanfreinage/brossage dudit orifice de la bride inférieure du guide de grappes avant mise en place d'une nouvelle broche, et - un troisième outil de vissage dudit écrou sur ladite vis, comprenant, de préférence, une clé à cliquet actionnée par une visseuse supérieure et coopérant avec la partie supérieure dudit écrou, et une douille actionnée par une visseuse inférieure et coopérant avec la partie inférieure de ladite broche, et - un quatrième outil de soudage pour réaliser une dite soudure d'arrêt entre ledit écrou et ladite vis après vissage comprenant 30 de préférence une enceinte à base ouverte en forme de cloche, alimentée en gaz inerte par des moyens d'injection, renfermant deux électrodes, solidaires d'un même support, ladite enceinte étant apte à être déplacée en rotation et lesdites électrodes étant aptes à être déplacées en translation horizontale à l'intérieur de ladite enceinte dans une direction correspondant à un diamètre de la section transversale circulaire de ladite enceinte, et b- on réalise les quatre étapes de : b1- désintégration des anciennes broches, et b2- chanfreinage/brossage de l'orifice de la bride inférieure 10 après enlèvement des anciennes broches, et b3- mise en place et vissage desdits écrou et vis d'une nouvelle broche, et b4- soudage desdits écrou et vis d'une nouvelle broche. On comprend que ledit troisième outil de vissage, et plus 15 particulièrement la clé à cliquet, comporte une forme apte à venir s'insérer sur la partie supérieure de l'écrou. Cette clé à cliquet est particulièrement avantageuse compte tenu du fait que la broche est partiellement insérée à l'intérieur d'une ouverture en forme de chapelle et que le débattement en rotation de la clé en opération est limité en 20 pratique à un angle de l'ordre de 150° compte tenu de la paroi de part et d'autre de l'ouverture. L'outil de vissage comprend en fait deux visseuses, une première visseuse qui permet d'actionner ladite clé à cliquet et une deuxième visseuse qui supporte ledit barreau vertical fendu de la broche en 25 dessous de ladite bride inférieure de guide de grappes. La première visseuse permet de contrôler le couple de l'opération de vissage, de façon à éviter le grippage lors du vissage. La deuxième visseuse a pour fonction de supporter et positionner ladite vis à l'aplomb dudit écrou dans la bride inférieure du tube guide de grappes, en position de rotation appropriée décalée à 90° pour les deux broches. Un outil de soudage, tel que défini, a été décrit dans la demande de brevet en France n°08 51805 déposée le 20 mars 2008 au nom de la demanderesse. Il est particulièrement adapté pour réaliser un soudage dans une zone de soudage d'accès limité, comme c'est le cas pour les broches partiellement incluses dans une ouverture en forme de chapelle de la paroi du guide de grappes. Les deux électrodes et les capacités de déplacement en rotation de l'enceinte garantissent la possibilité de réaliser la soudure quelque soit l'orientation de la broche après vissage. Le deuxième outil de fraisage/brossage pour le chanfreinage de la bride inférieure du tube guide est rendu nécessaire par le fait que les nouvelles broches ont un congé de raccordement avec la collerette. Ce congé de raccordement vise à renforcer le raccordement de la vis sur la collerette. Avantageusement encore, le procédé selon l'invention présente les caractéristiques particulières selon lesquelles : a- ledit stand de réparation des broches comprend un support desdits outils d'enlèvement et fixation des nouvelles broches, comprenant des plateaux disposés les uns au dessus des autres et sur chacun desquels repose un dit outil d'enlèvement ou de fixation des nouvelles broches, ledit support d'outils étant apte à être déplacé verticalement par un deuxième chariot motorisé de type ascenseur pour amener chacun desdits outils d'enlèvement ou de fixation de broches posé sur un dit plateau jusqu'à la hauteur de ladite position d'opération, et chaque plateau étant apte à être déplacé en rotation par rapport à un axe vertical Z2Z'2 dudit support d'outils entre une position latérale de dégagement et une dite position d'opération dudit outil, et b- entre chaque mise en oeuvre des différents outils d'enlèvement 30 ou fixation desdites broches, on déplace en rotation le plateau sur lequel repose ledit outil en opération depuis ladite position d'opération jusqu'à une position latérale de dégagement, les autres plateaux sur lesquels reposent les autres outils étant en dite position latérale de dégagement, et on déplace verticalement ledit support d'outils jusqu'à ce que l'outil suivant à mettre en oeuvre soit à hauteur de ladite position d'opération, et on déplace en rotation le plateau dudit outil suivant jusqu'à ce que ledit outil suivant arrive en dite position d'opération. Plus particulièrement encore, ledit écrou est à moitié inclus dans un orifice latéral, dénommé chapelle, de la paroi latérale de l'extrémité inférieure du guide de grappes, reposant sur ladite bride inférieure, et lesdits outils d'enlèvement et fixation de broches ne peuvent être déplacés en rotation pour effectuer l'enlèvement ou la fixation desdits broches que d'un angle inférieur à 180°. On comprend, en effet, que ledit outil pourrait tout au plus venir en butée contre la paroi latérale du guide de grappes de part et d'autre de ladite chapelle; correspondant à un angle de 180° entre les deux positions extrêmes, de part et d'autre de ladite chapelle. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques selon lesquelles a- ledit stand de réparation des broches comprend en outre un bras manipulateur apte à être commandé à distance, de préférence par téléopération, permettant de: - transférer les anciennes broches, après désintégration par lesdits outils de désintégration, entre la zone d'opération et une poubelle à l'intérieur dudit stand de réparation des broches, et - transférer ledit premier assemblage de pièces de broches et ledit chapeau depuis un magasin de pièces, à l'intérieur dudit stand de réparation des broches jusqu a un dit outil de fixation de nouvelles broches, de préférence un dit outil de vissage, et - transférer ladite vis de broches depuis ledit magasin de pièces jusqu'à un dit orifice de la bride inférieure du guide de grappes, et b- on met en oeuvre ledit bras manipulateur après la mise en 5 oeuvre desdits outils d'enlèvement des anciennes broches avant mise en oeuvre desdits outils de fixation des nouvelles broches. Avantageusement encore, le procédé selon l'invention comprend les caractéristiques selon lesquelles : a- on met en oeuvre une quatrième installation de stockage, de 10 préférence semi-immergée de type râtelier d'un outillage de vissage/dévissage des vis de fixation des guides de grappes sur ladite plaque support de tubes guides de grappes, dénommée PSTG, ledit râtelier, dans lequel ledit outillage est positionné à proximité de ladite première installation de stockage des EIS, de préférence au moins 15 partiellement hors d'eau, et b- ledit ensemble de déplacement motorisé est apte à déplacer ledit deuxième outil de vissage/dévissage entre ladite quatrième installation de stockage et le stand de stockage des EIS. Plus particulièrement, les vis de fixation des guides de grappes 20 sur la plaque supérieure des tubes guides de grappes, dénommée PSTG, coopèrent avec des éléments de blocage dénommés coupelles, solidaires des brides inférieures des éléments supérieurs du guide de grappes, et après dévissage desdites vis de fixation des guides de grappe, on met en oeuvre des outils de remise en forme et de sertissage des coupelles 25 stockés dans ledit quatrième râtelier. La présente invention fournit également un procédé présentant les caractéristiques selon lesquelles : a- on met en oeuvre un stand de réparation des coupelles situé en bord de la piscine et de préférence partiellement immergé et comprenant: • un outil de mise en place, de préférence par soudage, d'une nouvelle coupelle au niveau de la bride inférieure (3d-1) des éléments supérieurs des guides de grappes (3a), et b- après avoir transféré le guide de grappes dans ledit stand de réparation des coupelles, en cas de rupture d'une dite coupelle lors du dévissage des vis de la plaque supérieure des tubes guides de grappes, ou d'une mauvaise remise en forme d'une coupelle, on met en place une nouvelle coupelle sur la bride inférieure de l'élément supérieur du guide de grappes. Plus particulièrement, on met aussi en oeuvre des outils de réparation des taraudages de la plaque supérieure des tubes guides de grappes, dénommée PSTG et comprenant • des outils de désintégration par percement d'une vis de fixation du guide de grappes sur la plaque supérieure des tubes guides de grappes, dénommée PSTG, et • des outils de réfection du taraudage du trou de ladite plaque supérieure des tubes guides de grappes, dans lequel est insérée la vis de fixation, et • de préférence, un outil d'inspection des taraudages des trous de plaque PSTG, permettant de contrôler l'état des filets de taraudage avant et après réfection du taraudage, et • on réalise l'une au moins l'une des étapes suivantes, après avoir positionné un desdits outils sur le stand des EIS : bl- en cas de grippage d'une vis de plaque supérieure des tubes guides de grappes, on élimine ladite vis et on la remplace à l'aide dudit outil de désintégration, et on réalise la réfection du taraudage à l'aide desdits outils de réfection de taraudage et outil d'inspection des taraudages, et b2- en cas de rupture de la vis dans le taraudage de la plaque supérieure des tubes guides de grappes, on élimine ladite vis et on la remplace à l'aide dudit outil de désintégration, et on réalise la réfection du taraudage à l'aide desdits outils de réfection de taraudage et outil d'inspection des taraudages La présente invention a également pour objet une installation utile pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention, caractérisée 10 en ce qu'elle comprend : - un dit stand de réparation des broches, tel que défini ci-dessus, et - un ensemble de moyens de déplacement motorisé et commandé à distance, de préférence par téléopération, tel que défini ci-dessus. 15 Plus particulièrement encore, une installation selon l'invention comprend en outre: - desdites deuxième, troisième et quatrième installations de stockage, telles que définies ci-dessus, et - un dit stand de réparation des coupelles, tel que défini ci-20 dessus, et - un dit char sous-marin, tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins annexés 25 suivants. La figure 1 est une vue en coupe d'un réacteur de type REP.
La figure 2 est une vue en perspective de l'ensemble des éléments internes supérieurs, appelé FIS. La figure 3 est une vue en perspective d'un tube guide de grappes, montrant ses éléments supérieurs et inférieurs assemblés au 5 niveau d'une bride d'extrémité. Les figures 4A à 4C sont des vues des différents éléments constitutifs d'un dispositif de fixation de broches d'un guide de grappes selon l'invention, les différents éléments étant séparés (figure 4A), assemblés isolément (figure 4B) et assemblés au niveau de la bride 10 inférieure 3c du guide de grappes (figure 4C). La figure 4D représente une partie de la broche comprenant la vis et la pince fendue inférieure représentée en situation sur la bride du guide de grappes. Les figures 5A et 5B sont des vues montrant les deux orientations 15 à 90° des deux broches d'un tube guide de grappes (figure 5A) et une vue de coté d'un dispositif de fixation de broches au niveau d'un orifice en forme de chapelle à la base d'un tube guide de grappes. La figure 6 est une vue schématique en coupe du pilotage fonctionnel des grappes de barres de contrôle à l'intérieur d'un 20 assemblage de combustibles et d'un tube guide de grappes. Les figures 7A à 7C représentent les différentes étapes de l'extraction de l'ensemble des éléments internes supérieurs (EIS) du réacteur avec la descente des barres de contrôle dans l'assemblage combustible (figure 7A), la séparation des tiges de commande et des 25 barres de contrôle (figure 7B) et l'extraction de l'assemblage de l'ensemble des éléments internes supérieurs (EIS) du réacteur (figure 7C). Les figures 8A à 8F représentent les différentes étapes de désolidarisation des guides de grappes par rapport à l'assemblage des EIS, avec l'extraction de la tige de commande (figure 8A), l'introduction d'un parapluie de manutention fermé (figure 8B), l'ouverture du parapluie de manutention (figure 8C), la compression des deux éléments supérieur et inférieur du guide de grappes à l'aide du parapluie (figure 8D), la dépose des quatre vis de fixation du guide de grappes sur la plaque supérieure des tubes guides de grappes (PSTG) (figure 8E), et l'extraction du guide de grappes par la parapluie de manutention (figure 8F). Les figures 9A et 9B sont des représentations du parapluie de 10 manutention des guides de grappes en position ouverture (figure 9A) et avec son extrémité en position fermée (figure 9B). Les figures 10A et 10B sont des vues en coupe de coté et en perspective de la zone de la piscine comprenant le stand de stockage de l'ensemble des éléments internes supérieurs (EIS) des différentes 15 installations de stockage des guides de grappes, parapluie et tiges de commande, et le stand de réparation des broches, ainsi que les moyens de manutention et transfert des guides de grappes entre le stand de stockage de l'EIS et le stand de réparation des broches, en vue de coté et en coupe (figure 10A) et en perspective (figure 10B). 20 Les figures 10C et 10D représentent des vues en coupe de la piscine, montrant le transfert des guides de grappes entre le stand de stockage des EIS et le stand de réparation des broches en phase de soulèvement des guides de grappes (figure 10C) et en phase de transfert entre les deux stands (figure 10D). 25 Les figures 10E et 10F sont des vues schématiques de dessus, montrant deux variantes d'organisation de l'implantation du matériel de remplacement des broches dans et autour de la piscine d'un réacteur REP 1300 MW (figure 10E) et REP 900 MW (figure 10F). La figure 10G représente, en vue de dessus, schématiquement 30 l'ensemble de manutention, dit EDM, et les différents transferts entre des installations de stockage des tiges de commande et parapluies, dénommées racks tampons de tiges de commande et parapluies, et une installation de stockage provisoire des guides de grappes, dénommée rack tampon guide de grappes, entre le stand de stockage de l'EIS et le stand de réparation des broches.
Dans la figure 10G, les légendes suivantes sont utilisées - parapluie = A - tige de commande = X - guide de grappes = 0 - guide de grappes équipé de parapluie = A associé à o - guide de grappes équipé de tige de commande = X associé à 0 Les figures 11A et 11B sont des vues en perspective (figure 11A) et en vue de dessus (figure 11B) d'une installation ou stand de réparation des broches selon l'invention. La figure 12 est une vue détaillée d'une partie du stand de réparation des broches montrant le barillet support de deux guides de grappes et un magasin d'outils destiné à intervenir au niveau des broches à la base des guides de grappes. Les figures 13A et 13B sont des vues d'un outil de désintégration des broches usagées, avant percement (figure 13A) et après percement (figure 13B). La figure 13C est une vue d'une broche usagée désintégrée à l'aide de l'outil de désintégration selon les figures 13A et 13B. La figure 13D est une vue du dévissage de l'écrou par la pince supérieure après désintégration mécanique.
La figure 13E montre les différentes étapes de mise en oeuvre des moyens de percement et moyens de dévissage de l'outil de désintégration de la broche des figures 13A à 13D. La figure 14A est une vue d'un outil de chanfreinage/brossage 5 selon l'invention. La figure 14B est une vue des différentes étapes de mise en oeuvre de l'outil de chanfreinage/brossage de la figure 14A. La figure 15A est une vue d'un outil de vissage de l'ensemble vis/écrou d'une nouvelle broche selon l'invention. 10 La figure 15B est une vue détaillée de la visseuse supérieure de l'outil de vissage de la figure 15A. La figure 15C est une vue détaillée de la coopération de la visseuse avec la tête de l'écrou de la nouvelle broche des figures 15A et 15B. 15 La figure 15D représente les différentes étapes de mise en oeuvre de l'outil de vissage des figures 15A à 15C. La figure 16 est une vue en perspective d'un outil de soudage selon l'invention. La figure 16A est une vue schématique de la cloche de 20 confinement de la zone de soudage munie de deux électrodes. La figure 17A représente schématiquement les trajectoires d'élimination des pièces usagées à l'aide du bras manipulateur depuis l'outil de désintégration jusqu'à une poubelle et la bride inférieure du guide de grappes. 25 La figure 17B représente la trajectoire de mise en place des pièces neuves à l'aide du bras manipulateur téléopéré depuis un magasin ou carrousel de stockage de pièces neuves jusqu'à l'outil de vissage et la bride inférieure du guide de grappes.
La figure 18 représente une vis et coupelle de blocage pour la fixation des guides de grappes sur la plaque support des tubes guides de grappes. On décrit ci-après le remplacement des broches type IM3 par des 5 broches type NG89 sur les centrales type REP900 et 1300 MW. Afin de réduire la dosimétrie globale de l'intervention, l'ensemble des opérations permettant le remplacement des broches est effectué sous eau par des moyens téléopérés. Une fois mis en place, le matériel utilisé est autonome et ne fait appel à aucun moyen de manutention 10 propre au bâtiment réacteur tel que pont polaire, passerelle de chargement de combustible. Les broches IM3 comme NG89 sont constituées d'un assemblage de pièces permettant leur serrage sur la bride inférieure du guide de grappe 3 ainsi que la sécurisation de ce serrage par une soudure de blocage. 15 Sur la figure 1, on a représenté l'intérieur de la cuve d'un réacteur 1 comprenant l'ensemble des éléments internes supérieurs dénommé EIS 5 au dessus de la zone d'assemblage des combustibles 2. L'EIS 5 est montré plus en détail sur la figure 2 comprenant de haut en bas : 20 - les extrémités supérieures des tiges de commande 8 des grappes 9, dépassant des guides de grappe 3, - les éléments supérieurs 3a cylindriques des guides de grappe 3 présentant une section circulaire, - un assemblage de brides 3d permettant l'assemblage desdits 25 éléments supérieurs des guides de grappe 3a avec les éléments inférieurs de guide de grappe 3b, et la fixation de cette assemblage de bride 3d sur la plaque support de tube guide de trappe dénommé PSTG-6 à l'aide de vis 6a et coupelles de blocage 6b plus particulièrement 4 vis 6a, - les éléments inférieurs parallélépipédiques 3b de guides de grappe dont l'extrémité inférieure comporte une bride 3c à travers des orifices 3c-1 de laquelle sont fixées les broches de centrage 4, et la plaque supérieure de coeur dénommée PSC comprenant des 5 orifices 7a dans lesquels sont insérés une partie inférieure des broches 4 servant de centrage des extrémités inférieures des guides de grappe 3 au niveau de la plaque PSC. Sur la figure 3, on montre que l'assemblage de brides 3d est constitué par une bride inférieure 3d-1 de l'élément supérieur de guide 10 de grappe 3a et une bride supérieur 3d-2 de l'élément inférieur de guide de grappe 3b. Les vis 6a permettent l'assemblage des deux brides ainsi que leur fixation sur la plaque PSTG. On voit sur les figures 3, 4C, 4D, 5A et 5B que les broches de centrage 4 sont à moitié contenues à l'intérieur des tubes guide de 15 grappe au niveau d'un orifice 3e en forme dite de chapelle dans une paroi latérale 3f de l'extrémité inférieure des tubes de grappe tel que montré sur les figures 4A et 4B. Les broches 4 sont constituées d'un écrou 4a vissé sur la partie supérieure filetée 4b d'une vis 4c. La vis 4c comporte en dessous de la partie supérieure filetée 4b une collerette 20 centrale 4c-2 destinée à venir buter avec un chanfrein 3c-2 d'un orifice 3c-1 de la bride inférieure 3c. La partie filetée 4b et l'écrou 4a s'étendent au dessus de la bride inférieure 3c des guides de grappe. La partie inférieure 4c de la vis 4-2 comporte une fente 4c-1 qui s'étend diamétralement par rapport à la section circulaire de la vis et en 25 dessous de la bride 3c de manière à entrer dans des trous de la plaque PSC pour le centrage des guides de grappe sur ladite plaque PSC. La broche 4 comporte par ailleurs une série de pièces intervenant pour la réalisation d'une soudure d'arrêt entre l'écrou 4a et la partie filetée supérieure 4b de la vis 4-2. 30 La surface circulaire supérieure au sommet de la partie filetée 4b de la vis comporte une rainure transversale 4b-1 disposée diamétralement. La partie supérieure de l'écrou 4a comporte une première pièce appelée barrette 4d qui est montée en liaison pivot glissant par rapport à l'écrou 4a et est constituée d'un petit barreau cylindrique s'étendant dans sa direction longitudinale X3X'3 disposée diamétralement et perpendiculaire à l'axe vertical dudit écrou Z3Z'3. Une deuxième pièce appelée chapeau 4f comporte en sous-face une protubérance 4f' apte à s'engager à être bloquée dans la rainure correspondante 4b-1 de la surface supérieure de la partie filetée 4b de la vis 4-2. En fin de vissage de l'écrou 4a sur la partie filetée 4b, le jeu entre la sous-face inférieure de la barrette 4d et la surface supérieure du chapeau 4f est aléatoire pouvant varier de 0,5 à 1,5 mm après vissage. L'établissement d'une soudure entre la barrette 4d et la surface supérieure du chapeau 4f constitue un système de blocage de vissage. Le soudage est réalisé en mettant en ceuvre un insert métallique 4e entre la barrette 4d et le chapeau 4f, faisant office de métal d'apport en lieu et place d'un fil fusible mis conventionnement en oeuvre dans les opérations de soudage. Cet insert 4e est constitué d'un petit bloc métallique préalablement fixé par soudage le long de la barrette 4e. Comme la barrette 4d est libre en rotation le long de son axe X3X'3, l'ensemble insert/barrette automatiquement l'insert 4e latéralement par rapport à la barrette 4d lorsque celle-ci pivote sur elle-même compte tenu du rapprochement de la barrette par rapport au chapeau par vissage de l'écrou sur la vis. L'insert 4e vient ainsi combler le jeu entre la barrette 4d et le chapeau 4f quelque soit l'épaisseur de ce jeu. Ainsi après assemblage et serrage au couple de l'ensemble écrou/vis celui-ci est bloqué par soudage de la barrette 4d sur le chapeau 4f par le procédé de soudage TIG mettant en oeuvre l'outil de soudage décrit ci-après. Les brides inférieures 3c des guides de grappe 3 comportent deux 30 orifices 3c-1 coopérant avec respectivement 2 broches 4 dont les fentes 4c-1 des parties inférieures des barreaux verticaux constituant les parties inférieures sont disposées selon une orientation respective à 90°. La collerette 4c-2 assure le positionnement de la broche dans l'orifice 3c-1 du guide de grappe par centrage dans un lamage 3c-2. Le jeu entre la collerette et le lamage étant très faible, l'introduction comme l'extraction de la broche par rapport à la bride 3c du guide de grappe dénommé GG peut nécessiter des efforts élevés. Le fut cylindrique 4g au dessus de la collerette 4c-2 est relié à celle-ci par un congé de raccordement 4c-3 permettant de renforcer la résistance de la broche. La nouvelle géométrie de broche impose la réalisation d'un 10 chanfrein entre le fond du lamage de la collerette et l'alésage, ce afin que le congé n'interfère pas avec l'alésage, ce qui empêcherait le bon placage de la collerette 4c-2 sur le fond du lamage 3c-3. Les opérations de remplacement des broches sont effectuées à partir d'une installation de stockage, appelée stand de stockage des EIS 15 16, après que ceux-ci aient été extraits de la cuve du réacteur. A l'arrêt du réacteur, les EIS sont positionnés au-dessus des assemblages de combustibles 2, les tiges de commande 8 des grappes de contrôle 9 étant en position basse. Avant l'extraction des EIS 5, les tiges de commande 8 sont désolidarisées des grappes de commande 9. 20 Après l'extraction des EIS 5 de la cuve du réacteur 1, ils sont déposés sur un stand de stockage des EIS 16 en fond de piscine 15. Sur le stand de stockage des EIS 16, on extrait les tiges de commande de grappes 8 pour introduire un dispositif de manutention, dénommé parapluie 10. Le parapluie 10 est composé d'une tige centrale s'étendant sur toute la 25 longueur des guides de grappes 3, comportant un grappin 10a à son extrémité inférieure, initialement en position rétractée pour permettre son introduction à l'intérieur des guides de grappes 3. En sortie, à l'extrémité inférieure des guides de grappes, par une rotation du manche 10c, on peut commander le déploiement ou l'ouverture du 30 grappin 10a, de telle sorte que le guide de grappes 3 soit supporté par le grappin 10a. Par ailleurs, un moyen de compression 10b, à l'extrémité supérieure de la tige du parapluie, permet de comprimer l'extrémité supérieure de l'élément supérieur du guide de grappes 3a, de manière à maintenir solidaires l'élément supérieur de guide de grappes 3a et l'élément inférieur de guide de grappes 3b après qu'ils aient été désolidarisés de la plaque support de tubes guides de grappes 6.
Les tiges de commande 8 et parapluies 10 sont stockés dans une installation de stockage de type râtelier 18, à proximité du stand des EIS 16, au fond de la piscine 15. La manutention des parapluies 10 et tiges de commande 8 se fait avec un ensemble de manutention 14 motorisé, commandé à distance par téléopération à partir d'un pupitre 31 ou 31a, par un opérateur 30 ou 30a. Cet ensemble de manutention ou EDM 14 sera décrit ci-après, en liaison avec la manutention des guides de grappes 3. Une fois la permutation des tiges de commande de grappes 8 par les parapluies 10 effectuée, on effectue le dévissage des quatre vis 6a de maintien des guides de grappes 3 sur la plaque supérieur des tubes guides de grappes ou PSTG 6. Pour ce faire, on utilise un outillage de vissage/dévissage stocké dans une installation de stockage d'outillage 19, seulement partiellement, immergée dans la piscine 15. La manutention desdits outils de dévissage des quatre vis de la PSTG se fait également à l'aide de l'ensemble de manutention 14. Les vis 6a coopèrent avec des éléments de blocage, dénommés coupelle 6b, solidaires de la bride inférieure 3d-1. L'assemblage de brides 3d entre la bride inférieure 3d-1 de l'élément supérieur 3a de guide de grappes et la bride supérieure 3d-2 de l'élément inférieur 3b de guide de grappes, étant fixé par-dessus la plaque PSTG 6 à l'aide des vis 6a et bloqué par les coupelles 6b. Lors du dévissage des vis 6a de la PSTG 6, il se produit une déformation des coupelles qui requiert une opération de remise en forme de la coupelle après dévissage des vis PSTG. La remise en forme desdites coupelles 6b se fait à l'aide d'un outil de remise en forme, de préférence par sertissage et conformage, stockés dans ledit quatrième râtelier. Lors du dévissage des vis 6a de la PSTG 6, il peut aussi se produire une rupture d'une coupelle 6b solidaire du guide de grappe 3.Le guide de grappes est alors transféré dans une installation, dénommée stand de remplacement ou de réparation des coupelles 27, situé en bord de la piscine et partiellement immergé. Le stand de remplacement des coupelles 27, qui sert également à la remise en forme des coupelles, comprend un outil de mise en place, de préférence par soudage, d'une nouvelle coupelle 6b au niveau de la bride inférieure 3d-1 des éléments supérieur des guides de grappes 3a. Après avoir transféré le guide de grappes 3 dans ledit stand de remplacement des coupelles 27, en cas de rupture d'une dite coupelle 6b lors du dévissage des vis 6a de la plaque supérieure des tubes guides de grappes, on met en place une nouvelle coupelle sur le la bride inférieure 3d-1 de l'élément supérieur 3a du guide de grappes. Lors du dévissage des vis 6a de la PSTG 6, il peut se produire une rupture d'une vis ou un grippage d'une vis avec l'impossibilité à extraire par dévissage une vis. L'extraction d'une vis de la PSTG et la réparation du taraudage de la PSTG est réalisé, de préférence à l'aide d'outils , stockés dans ledit quatrième râtelier qui comprennent : • des outils de désintégration par percement d'une vis de fixation du guide de grappes sur la plaque supérieure des tubes guides de grappes, dénommée PSTG, et • des outils de réfection du taraudage du trou de ladite plaque supérieure des tubes guides de grappes, dans lequel est insérée la vis de fixation, et • de préférence, un outil d'inspection des taraudages des trous de plaque PSTG, permettant de contrôler l'état des filets de taraudage 30 avant et après réfection du taraudage.
En cas de grippage d'une vis 6a de plaque supérieure des tubes guides de grappes, on élimine ladite vis et on la remplace à l'aide dudit outil de désintégration, et on réalise la réfection du taraudage à l'aide desdits outils de réfection de taraudage et outil d'inspection des taraudages. Après remise en forme ou remplacement des coupelles 6b, les guides de grappe sont transférés dans une installation de stockage des guides de grappes 17, en forme de râtelier, au fond de la piscine 15, à proximité du stand des EIS 16 et du râtelier 18 des parapluies et tiges de commande. Les guides de grappes 3 sont extraits du stand des EIS 16 ou du râtelier tampon 17, au moyen de l'ensemble de manutention 14 et d'un char sous-marin téléopéré 28, vers un stand de remplacement des broches, dénommé SRB 20. Le stand de remplacement des broches ou SRB 20 comporte les 15 éléments suivants : - un châssis en forme de tour 21a reposant sur des pieds réglables 20b au fond de la piscine, à proximité du stand des EIS 16 et des râteliers 17 et 18, et - un support rotatif, appelé barillet 20-1, apte à recevoir deux 20 guides de grappes disposés verticalement et symétriquement par rapport à un axe vertical ZZ' du barillet 20-1. Ce barillet 20-1 est apte à être déplacé en rotation sur lui-même, autour de son axe vertical ZZ', d'une part, les guides de grappes 3 peuvent être déplacés en rotation par rapport à leur axe vertical Z1Z'l, de manière à pouvoir présenter 25 successivement leurs deux broches diamétralement opposées au niveau d'une zone d'intervention ou position de travail 26, au pied du barillet 20-1, - un magasin d'outils 20-2, du type ascenseur, monté sur un chariot 20-3 circulant le long de rails verticaux 20-3a supportés par le 30 châssis 21a, est disposé latéralement au barillet 20-1. Le magasin d'outils 20-2 est constitué d'une poutre centrale 20-2a supportant quatre plateaux 20-4, disposés verticalement les uns au dessus des autres, supportant chacun un outil 21-24 intervenant pour l'enlèvement des broches usagées ou la fixation de nouvelles broches sur la bride inférieure 3c du guide de grappes 3 supportée par le barillet 20-1. Les plateaux 20-4 sont aptes à être déplacés en rotation entre, d'une part, une position latérale de dégagement ou position de garage et, d'autre part, une position d'opération ou position de travail 26 permettant d'accoster chaque outil sur le guide de grappes au niveau de la bride inférieure 3c, dans laquelle l'outil est présenté en face d'une broche 4 à l'extrémité inférieure du guide de grappes 3, dénommée position d'intervention 26. L'ascenseur 20-3, se déplaçant verticalement, permet de positionner chaque outil à l'altitude voulue pour effectuer l'opération à laquelle il est dédié, après une dite rotation. - un bras robotisé 25 permet l'évacuation des éléments de broches usagées dans une poubelle 25a, ainsi que la mise en place de nouveaux éléments de broches depuis un carrousel 25b supportant ces éléments de broches. Le bras robotisé 25 transfère ces éléments de broches depuis le carrousel 25b jusqu'à un outil de vissage et sur la bride 3c du guide de grappe.
Le barillet 20-1 comprenant deux emplacements diamétralement opposés par rapport à son axe de rotation central ZZ' vertical, pour supporter deux guides de grappes 3, la rotation du barillet autour de cet axe ZZ' permet de présenter, alternativement, l'un ou l'autre des guides de grappes devant les outils de remplacement des broches. Chaque guide de grappes peut également être mis en rotation autour de son axe afin de présenter, alternativement, une broche, puis l'autre, devant les outils de remplacement des broches. Ceci permet d'effectuer les opérations de remplacement des broches sur un guide de grappe pendant que l'on effectue l'évacuation du guide de grappe avec les nouvelles broches vers le stand des EIS 16 à l'aide de I'EDM 14, et le transfert d'un nouveau guide de grappe avec broches usagées à la même place par transfert à l'aide de I'EDM 14 depuis le râtelier 17 ou le stand 16. L'ensemble de manutention motorisé et commandé à distance, dénommé EDM 14, est destiné à réaliser la manutention des 5 déplacements des éléments suivants, présents dans la piscine : - des tiges de commande 8, - les parapluies 10, - les guides de grappes 3 équipés des parapluies, - les outils de vissage/dévissage des vis 6a de la PSTG, 10 - des outils de remise en forme ou remplacement des coupelles de blocage 6b solidaires des assemblages de brides 3d des guides de grappes, - des outils de sertissage des coupelles après revissage des vis de PSTG, 15 - des outils de réfection des taraudages des vis 6a de la PSTG 6. L'EDM 14 est constitué principalement des éléments suivants : - une passerelle 12, disposée transversalement au-dessus 15 de la piscine, apte à se déplacer au-dessus de la piscine le long XX' de celle-ci, par l'intermédiaire de deux sommiers 12b positionnés sur deux rails 20 lisses 12a fixés de part et d'autre de la piscine et utilisés par la machine de chargement du réacteur, - un premier chariot 11 motorisé peut se déplacer le long YY' de la passerelle 12. Ce chariot 11 est apte à transporter un personnel 30a coopérant avec un écran tactile de commande à distance 31a. Le chariot 25 motorisé 11 e supporte une tour de manutention 13 comportant, à son sommet, des treuils 13d. Une perche de manutention 13c équipée à son extrémité inférieure de caméras 13e permet de soulever et de reposer les guides de grappe 3 depuis ou vers le stand de stockage EIS 16 ou depuis ou vers l'atelier tampon des guides de grappe 17, ou depuis ou vers le SRB 20, en maintenant les guides de grappe immergés, comme représenté sur la figure 10C.
L'EDM 14 comporte donc des moyens de déplacement en translation horizontale selon les axes XX' et YY' par le déplacement des chariot 11 et passerelle 12, et des moyens de déplacements verticaux selon l'axe ZZ' à l'aide de treuils 13d. En pratique, la perche de manutention 13c est équipée de deux caméras 13e. Les images transmises par ces caméras à des écrans sur un pupitre de pilotage 31 ou 31a, associées aux données reçues par des capteurs de positionnement des différents stands, atelier et éléments, tels que passerelle 12, chariot 11, perche 13c et treuils 13d, permettent à l'aide d'un calculateur de gestion des déplacements d'effectuer une commande contrôlée des différents transferts des guides de grappe. Comme mentionné précédemment, LEDM 14 permet également de transférer les outils de vissage/dévissage des vis 6a de la PSTG 6, ainsi que des outils de remise en forme ou de sertissage des coupelles de blocage et des outils de réfection des taraudages des vis 6a de la PSTG, à partir d'un râtelier d'outillage 19. Comme mentionné aussi précédemment, l'EDM 14 permet également de transférer les guides de grappes depuis le stand 17 vers le stand de remplacement des coupelles 27 Le calculateur analyse en fonction des déplacements et de la position des différents équipements positionnés dans la piscine, les trajectoires optimales à réaliser de façon à minimiser le temps de parcours sans collision avec les différents éléments immergés. Le calculateur de LEDM intègre une base de données indiquant les positions tridimensionnelles de tous les équipements immergés dans la piscine (stand de EIS 16, SRB, différents râteliers 17, 18 et 19). Ces données de position et d'orientation de chaque équipement sont établies initialement au moyen de cibles ou capteurs positionnés sur chaque équipement, Les caméras 13e positionnées dans l'axe de la perche de l'EDM, après détection visuelle de chaque cible, au moyen d'un logiciel d'analyse et de traitement d'image, permettent d'enregistrer les valeurs de positions selon les axes X, Y et Z de la passerelle et dudit premier chariot 11 sur la piscine par rapport à ces cibles. Un logiciel d'anticollision tridimensionnelle permet de sécuriser les déplacements automatisés. L'EDM 14 peut être utilisé selon plusieurs modes : - un mode automatique, dans lequel les déplacements se font de manière automatique en fonction de la destination choisie par l'opérateur 30 sur l'écran 31, les déplacements étant alors entièrement gérés par l'informatique, - un mode semi-automatique, dans lequel l'opérateur a la possibilité d'ajuster la position des passerelle 12 et chariot 11 en réalisant des petits déplacements d'une valeur prédéterminée, - un mode manuel où l'opérateur 30 pilote les mouvements par le biais de commandes manuelles. En général, une fois positionnée correctement en automatique par l'EDM 14, la perche de manutention 13c peut être opérée par un opérateur 30a sur le chariot 11 équipé d'un pupitre de pilotage 31a La perche de manutention 13c permet de : - verrouiller, opérer et manipuler en bout de perche par le biais de deux vérins et d'un moteur pneumatiques (non représentés) les équipements, notamment les tiges de commande 8, les guides de grappes 3 par l'intermédiaire des parapluies 10, les outils de remise en forme et de sertissage des coupelles 6b, les outils de vissage/dévissage des vis 6a de la PSTG 6 et les outils de réfection des taraudages, et - mettre en rotation un moteur pneumatique destiné à ouvrir et fermer les parapluies 10, et. - mettre en rotation un moteur pneumatique pour piloter les perches de remise en forme et de sertissage des coupelles 6b de 5 blocage des vis 6a de la PSTG. Comme représenté sur les figures 10E et 10F, selon le type de réacteur sur lequel est réalisé l'intervention, l'implantation des différents matériels diffère quelque peu. Dans les deux, en revanche, l'ensemble des matériels et équipements s'inscrit dans une zone de 10 stockage cloisonnée 15a par rapport au réacteur, mais dans le même bassin du réacteur 1, à proximité de celui-ci. Un char sous-marin 28 téléopéré permet d'aider à l'extraction des guides de grappes en dehors de l'EIS 5 sur le stand des EIS 16, par des moyens de poussée verticale 29 au niveau de son extrémité inférieure 15 supportée par le grappin 10a du parapluie 10. La procédure de remplacement des broches sur le SRB 20 comporte la mise en oeuvre des outils et étapes suivantes : 1/- Un outil de désintégration 21 des broches permet de déposer la broche usagée par perçage de l'ensemble écrou 4a/vis 4-3 au niveau 20 de la partie filetée 4b. La profondeur du perçage ne traverse pas complètement l'écrou 4a, afin de ne pas endommager l'intérieur du guide de grappes. Une buse d'aspiration, entourant le foret 21-1, permet d'aspirer les copeaux créés lors de l'usinage, afin d'éviter la dispersion des copeaux dans la piscine 15. Sur les figures 13A à 13E, 25 sont représentées les différentes étapes de désintégration de la broche à l'aide de l'outil de désintégration 21. L'outil de désintégration comprend deux jeux de pinces comprenant des pinces supérieures 21-2, aptes à brider l'écrou 4a, et un jeu de pinces inférieures 21-3, apte à brider la vis 4-2 dessous la 30 collerette 4c-2 (figure 13A et étape 2 de la figure 13D). L'outil réalise alors le perçage de la broche avec le foret 21-1 dans la zone de taraudage 4b de la vis (figure 13B et étape 3 de la figure 13D). Ensuite, la broche étant maintenue par la pince inférieure 21-3, on réalise, après retrait de la perceuse 21-1 (étape 4), une série de rotations de la pince supérieure 21-2 pour effectuer le dévissage de l'écrou 4b, concomitamment à une traction exercée vers le bas par la pince inférieure 21-3, jusqu'à obtenir la séparation de l'écrou 4a avec la partie filetée 4b de la vis, d'une part, et, d'autre part, le fût inférieur 4c de la broche qui reste bloqué par la pince inférieure 21-3 (étape 10 des figures 13C et 13D). Après chaque rotation, la pince supérieure 21-2 s'ouvre pour reprendre une position initiale de rotation inverse et se refermer sur l'écrou 4a pour effectuer un nouveau cycle de dévissage de l'écrou (étapes 6 à 9). Une fois l'écrou 4a libéré, l'outil de désintégration mécanique 21 est ramené en position de garage par un magasin d'outil 20-2 dans le SRB 20 et la broche percée est récupérée par le bras téléopéré 25 et déposée dans la poubelle à déchets 25a. L'outil de désintégration 21 ainsi que le bras téléopéré 15 sont ensuite utilisés alternativement sur les guides de grappes 3 qui auront été positionnés alternativement en position de travail 26 en effectuant une rotation du tube de grappe 3 autour de son axe Z1Z'1 et/ou une rotation du barillet 20-1 autour de son axe ZZ'. 2/- L'ascenseur 20-3 positionne le magasin d'outil 20-2 à l'altitude de travail d'un deuxième outil, appelé outil de chanfreinage/brossage 22. Cet outil réalise en une passe un chanfrein sur le lamage inférieur 3c-2 de l'orifice 3c-1 de la bride 3c du guide de grappe afin de permettre la mise en place d'une nouvelle broche présentant un congé de raccordement 4c-3, entre la collerette 4c-2 et le fût 4g de la vis 4-2 ainsi qu'un brossage des lamages supérieur 3c-4 et inférieur 3c-3. Là encore, un système d'aspiration permet de récupérer les copeaux générés par l'opération d'usinage. L'outil de chanfreinage/brossage 22 comporte une brosse de nettoyage 22-1 et une fraise d'usinage 22-2. Il est positionné dessous l'orifice 3c-1 de la bride 3c, dans son axe (étape 1, figures 14A et 14D). Le moteur de rotation de l'ensemble brosse/fraise 22-3 est actionné en déplacement vertical par un vérin 22-4. La progression de l'ensemble brosse/fraise se fait jusqu'à une butée mécanique (étape 4 figure 13B) quand le chanfrein est réalisé. Cette butée mécanique est constituée par la boite à copeaux 22-5 qui vient en butée sous la bride 3c. Cette position de butée correspond à la fin de course de la fraise 22-2, pour obtenir le chanfrein 3c-2 souhaité. Le réglage précis de la course de l'usinage est obtenu grâce à un élément centreur 22-6 qui est introduit dans le lamage inférieur 3c-3 de la bride avec une cale de réglage 22-7 placé sous la fraise. Le système de centrage 22-6 permet d'effectuer l'usinage du chanfrein dans l'axe du logement 3c-1 de la broche 4 (étapes 2 et 3). La butée mécanique est montrée à l'étape 4. Une fois la butée atteinte, l'ensemble est redescendu (étape 5) dans sa position initiale. Une fois l'opération d'usinage du chanfrein et de nettoyage par brossage réalisée, l'outil de chanfreinage/brossage 22 pivote pour être amené dans sa position de garage. A l'issue de cette opération, un contrôle dimensionnel du chanfrein est réalisé par un système de vision. L'outil de chanfreinage 22 est ensuite utilisé sur les guides de grappes 3 qui auront été positionnés alternativement en position de travail 26 en effectuant une rotation du tube de grappe 3 autour de son axe Z1Z'1 et/ou une rotation du barillet 20-1 autour de son axe ZZ'. Ensuite, le bras téléopéré 25 prend un premier assemblage de pièces de broches 4-1 dans un magasin de pièces neuves en forme de carrousel 25b, puis, les suivants pour les placer dans les orifices 3c-1 des guides de grappes 3 qui auront été positionnés alternativement en position de travail 26 en effectuant une rotation du tube de grappe 3 autour de son axe Z1Z'1 et/ou une rotation du barillet 20-1 autour de son axe ZZ'. Le dit premier assemblage 4-1 de pièces de broches comprend d'une part l'écrou 4a équipé de la barrette 4d et insert 4e, et d'autre part le chapeau 4f. 3/- A l'issue de cette phase, l'ascenseur 20-3 positionne verticalement un troisième outil, appelé outil de vissage de broche 23, puis opère une rotation dudit outil depuis sa position de garage jusqu'à une position de travail 26.
Les figures 14A à 15D illustrent les différentes étapes 1 à 10 du vissage de la nouvelle broche L'outil de vissage 23 comporte deux visseuses 23-2 et 23-4 permettant de visser le premier assemblage de pièces 4-1 comprenant l'écrou 4a en position sur le lamage supérieur de l'orifice 3c-1 de la bride 3c sur la partie filetée 4b de la vis 4-2. Une visseuse supérieure 23-3 permet de réaliser le vissage de l'écrou à l'aide d'une clé à cliquet 23-1 actionnée par la visseuse 23-2. La clé à cliquet 23-1 est calée dans la partie supérieure de l'écrou 4a. La visseuse inférieure 23-4 dans la douille 23-3 de laquelle est fixée la vis 4-2 permet de positionner correctement la fente 4c-1 selon l'orientation de la broche souhaitée (0° ou 90° (étape 1 figure 15D)). La douille 23-3 de la visseuse inférieure 23-4 pivote sur son axe afin d'orienter la fente 4c-1 de la broche en partie inférieure. La clé à cliquet 23-1 comporte un insert hexagonal mâle correspondant avec une cavité hexagonale femelle de la partie supérieure de l'écrou 4a. Cet insert hexagonal 23-la de la clé à cliquet 23-1 vient buter sur le chapeau 4f afin d'éviter sa mise en travers à l'intérieur de l'écrou 4a (étape 2 figure 15D) par déplacement vertical de la visseuse supérieure 23-2 ou de la clé à cliquet 23-1 au moyen d'un vérin non représenté. La visseuse supérieure 23-2 est mise en route de façon à ce que l'insert hexagonal 23-la s'engage dans la cavité hexagonale femelle de l'écrou (étapes 2 à 4). La visseuse inférieure 23-3 est déplacée verticalement par un actionneur de déplacement vertical 23-5 de façon à ce que le premier filet de la partie filetée 4b de la vis 4-2 vienne en appui sur le taraudage de l'écrou 4a (étape 5 figure 15D). La clé à cliquet 23-1 entraînée par la visseuse supérieure 23-2 effectue plusieurs aller/retour afin de visser l'écrou 4a sur la partie filetée 4b de la broche 4 (étapes 6 et 7 figure 15D). L'écrou 4a étant maintenu en appui sur le fond du lamage supérieur 3c-5 de l'orifice 3c-1 de la bride inférieure 3c du guide de grappe, la partie filetée 4b de la broche s'introduit dans la bride jusqu'à arriver au contact du chapeau (étapes 6 à 8 figure 15D). La protubérance inférieure 4f' du chapeau 4f s'insère dans la rainure supérieure 4b-1 de la partie filetée 4b de la vis 4-2 (étape 9 figure 15D). Le vissage continue jusqu'à ce que la collerette 4c-2 de la vis 4-2 soit en appui sur le fond du lamage inférieur 3c-4 de l'orifice 3c-1 de la bride 3c et que le couple de serrage soit atteint (étape 10 figure 15D). La clé à cliquet 23-1 est alors remontée et la douille 23-3 de la visseuse inférieure 23-4 est redescendue (étape 1). L'outil de vissage 23 est ensuite ramené dans sa position de garage de façon à recevoir une nouvelle broche afin de réaliser le vissage de trois autres écrous sur les deux guides de grappe 3.
Avant déplacement en rotation de l'outil de vissage de broche 23 dans sa position de travail 26, le bras téléopéré 25 prend une vis 4-2 dans le magasin en forme de carrousel 25b pour le déposer dans la douille de tête 23-3 de la visseuse inférieure 23-4 de l'outil de vissage 23.
A l'issue de l'opération de vissage et avant la dernière opération de soudage, l'outil de vissage est déplacé en rotation dans sa position de garage. Le bras téléopéré 25 prend à nouveau une vis 4-2 dans le magasin en forme de carrousel 25b pour le déposer dans la douille de tête 23-3 de la visseuse inférieure 23-4 de l'outil de vissage 23 .L'outil de vissage 23 ainsi que le bras téléopéré 15 sont ensuite utilisés alternativement sur les guides de grappes 3 qui auront été positionnés alternativement en position de travail 26 en effectuant une rotation du tube de grappe 3 autour de son axe Z1Z'1 et/ou une rotation du barillet 20-1 autour de son axe ZZ'. 4 /- Après le vissage, l'ascenseur 20-3 positionne le magasin d'outils 20-2 à l'altitude voulue pour permettre de réaliser la dernière opération de soudure entre la barrette 4d et le chapeau 4f à l'aide d'un outil de soudage 24 qui est amené à sa position de travail et s'accoste sur la bride inférieure du guide de grappe. L'outil de soudage 24 mis en oeuvre à été décrit dans la demande de brevet en France NO 08.51805 déposée le 20 mars 2008 au nom de la demanderesse. L'outil de soudage 24 permet de réaliser le soudage de la barrette 4d sur la chapeau 4f quelque soit sa position de rotation après serrage de l'écrou 4a. Afin de permettre un positionnement précis du cordon de soudure et d'avoir l'assurance que celui-ci est bien en contact à la fois avec la barrette 4d et le chapeau 4f, la barrette 4d est équipée d'un insert fusible 4e pré-soudé sur la barrette une fois la barrette insérée dans l'écrou 4a. L'ensemble écrou 4a/barrette 4d/insert de soudure 4e/chapeau 4f est donc pré-monté avant sa mise en place dans le carrousel de pièce neuves 25b.
L'outil de soudage est équipé d'une cloche de soudage 24-1 à l'intérieur de laquelle sont montées deux électrodes de soudage TIG 24-2 ainsi qu'une buse d'injection de gaz 24-3 et une caméra de type fibroscope 24-4. Une fois l'outil de soudage accosté sur la bride 3c du guide de grappe, l'opérateur oriente la cloche de soudage de manière à ce que les électrodes soient positionnées symétriquement par rapport à la barrette 4d. Un vé d'accostage 24-6 permet le bon positionnement de l'outil de soudage par rapport à la broche 4. Un actionneur de rotation 24-7 permet d'entraîner en rotation le caisson étanche pivotant 24-8 sur lequel est monté un bras 24-10 supportant la cloche 24-1. Cet actionneur de rotation 24-7 permet l'orientation en rotation de la cloche de soudage de manière à ce que l'axe de déplacement des électrodes s'aligne avec l'axe de la barrette. La cloche de soudage est ensuite descendue sur l'écrou. On injecte du gaz chaud dans la cloche afin d'évacuer l'eau 24-5, le gaz étant préchauffé par un réchauffeur 24-9 ce qui permet de sécher complètement les pièces à souder. Les deux électrodes sont alors descendues dont l'une au moins est au contact de l'insert 4e et la soudure est réalisée en automatique. Une fois la soudure terminée, le cycle de réparation d'une broche est terminé. Les deux électrodes sont inclinées par rapport à la verticale d'un même angle de l'ordre de 30° et sont disposées symétriquement par rapport à un même support duquel elles sont solidaires. Ladite enceinte est apte à être déplacée en rotation d'au moins 180° et lesdites électrodes sont aptes à être déplacées en translation horizontale à l'intérieur de ladite enceinte dans une direction correspondant à un diamètre de la section transversale circulaire de ladite enceinte.
L'outil de soudage ainsi réalisé permet de réaliser sous eau une soudure entre le chapeau et la barrette quelque soit l'orientation de celle-ci. Le pré-équipement de l'assemblage 4-1 des écrous 4a avec le chapeau 4f et la barrette 4d ainsi qu'un insert fusible 4e permet de réduire le temps de mise en place de l'ensemble broche sur le guide de grappe et de garantir la bonne réalisation de la soudure entre la barrette et le chapeau. Les quatre outils 21 à 24 de dépose de broche, chanfreinage/brossage de l'orifice 3c-1, vissage de l'ensemble de nouvelles broches et soudage sous eau coopèrent avec une caméra et sont commandés à distance par téléopération au même titre que le bras manipulateur 25. On présente ensuite une deuxième broche vissée en position de travail 26 en effectuant une rotation du tube de grappe 3 autour de son axe Z1Z'1 et/ou du barillet 20-1. Lorsque les deux broches d'un même guide de grappe ont été remplacées, le barillet 20-1 tourne sur son axe ZZ' et en parallèle, le premier guide de grappe préalablement traité est repris à l'aide de l'ensemble de manutention 14 et ramené jusqu'au râtelier de stockage tampon 17 ou à son emplacement initial dans le stand de stockage des EIS 16 au niveau de la plaque PSTG 6. Après réinsertion dans la PSTG, on effectue le vissage des vis 6a à l'aide d'outil de vissage/dévissage et outils de remise en forme des coupelles d'arrêt 6b stockées dans le dispositif 19, puis on procède au sertissage des coupelles 6b et enfin à la permutation du parapluie de manutention 10 avec sa tige de commande 8 stockée dans le râtelier tampon 18.
Après vissage des quatre vis 6a de maintien du guide de grappe sur la plaque PSTG 6 et retrait des parapluies 10, on procède à la vérification des éléments de centrage, appelés cartes de centrage 3g, coopérant avec des éléments de centrage 8-1 des tiges de commande avant la remise en place des tiges de commande 8.
Sur la figure 17A, on a représenté la trajectoire 25-1 de dépose de la broche cassée depuis l'outil de désintégration 21 en position de garage jusqu'à la poubelle 25a ainsi que la trajectoire 25-2 de dépose de l'écrou cassé depuis la bride inférieure du guide de grappe jusqu'à la poubelle 25a.
Sur la figure 17B, on a représenté la trajectoire 25-3 de mise en place de la broche neuve depuis le carrousel 25b jusqu'à l'outil de vissage 23 en position de garage ou en position de travail et la trajectoire 25-4 de mise en place de l'ensemble écrou/barrette/chapeau depuis le carrousel de pièces neuves 25b jusqu'à la bride inférieure du guide de grappe 3. Sur la figure 18, on a représenté le blocage en rotation des vis 6a de fixation des guides de grappe sur la plaque PSTG 6 par sertissage des coupelles de blocage 6b solidaires de la bride inférieure 3d-1 de l'élément supérieur 3a des guides de grappe.25
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Procédé de remplacement des dispositifs de centrage (4) des tubes de guide de grappes (3) sur la plaque supérieure de coeur (7) d'un réacteur nucléaire (1), dénommés broches de centrage (4), comprenant de préférence des éléments de fixation comprenant un écrou (4a) reposant sur la bride inférieure (3c) des guides de grappes, ledit écrou étant vissé sur une vis (4-2) s'étendant à travers et dessous un orifice (3c-1) de ladite bride inférieure (3c) du guide de grappes, avec une soudure d'arrêt (4e) entre ledit écrou et ladite vis, réalisé à partir de l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS (5) déposé sur une première installation de stockage (16), dénommée stand de stockage des EIS, immergée à l'intérieur de la piscine (15) à côté dudit réacteur, ledit ensemble des éléments internes supérieurs (5) du réacteur, dénommé EIS, comprenant : - la plaque support des tubes de guides de grappes (6) dénommée PSTG, - la plaque supérieure de coeur (7) dénommée PSC, solidaire de la plaque support des guides de grappes par des entretoises (5a), et - des tubes guides de grappes (3) dénommés guides de grappes, chaque guide de grappe comprenant deux éléments tubulaires indépendants fixés l'un à l'autre, à savoir un élément supérieur de guide de grappe (3a) s'étendant au dessus de ladite plaque support de tubes guides de grappes, dénommée PSTG, et un élément inférieur de guide de grappe (3b) s'étendant entre ladite plaque support de guides de grappes (6), dénommée PSTG, et la plaque supérieure de coeur (7), dénommée PSC, une bride inférieure (3d-1) à l'extrémité inférieure dudit élément supérieur de guide de grappe (3a) étant fixée à une bride supérieure (3d-2) à l'extrémité supérieure dudit élément supérieur de guide de grappe (3b), l'assemblage (3d) de dites brides (3d-1, 3d-2) desdits éléments supérieur et inférieur de guide de grappes (3a, 3b) étant fixé sur la plaque de support de guide de grappes (6), et lesditesbroches de centrage (4) étant fixées sur une bride inférieure (3c) à l'extrémité inférieure desdits éléments inférieurs de guides de grappe, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes dans lesquelles: 1/- on fixe, sur et/ou dans les guides de grappes (3), des crochets de manutention de guides de grappes, dénommés parapluies (10), aptes à maintenir solidaires lesdits éléments supérieur et inférieur de guides de grappes (3a, 3b) lorsque ledit assemblage (3d) desdites brides (3d-1, 3d-2) desdits éléments supérieur et inférieur de guides de grappe, est désolidarisé de ladite plaque de support des tubes guides de grappes (6), et on désolidarise par dévissage, la plaque support des tubes guides de grappes (6) et les guides de grappe (3), et 2/- on extrait les guides de grappes de l'ensemble des éléments internes supérieurs ou EIS dans ledit stand de stockage des EIS (16) , les guides de grappe (3) incluant les élément supérieur (3a) et élément inférieur (3b) de guides de grappes maintenus solidaires à l'aide dudit crochet de manutention (10), que l'on soulève au-dessus des EIS à l'aide de moyens de levage (13d) coopérant avec ledit crochet de manutention (10), et on transfère les guides de grappes depuis le stand de stockage des EIS (16) jusqu'à une installation de réparation desdites broches, dénommée stand de réparation des broches ou SRB (20), immergée à l'intérieur de la piscine (15) à côté du dit stand de stockage des EIS (16), à l'aide d'un ensemble de moyens de déplacement horizontaux et verticaux motorisés et commandés à distance, de préférence de façon automatisée, dénommé EDM (14), ledit stand de réparation des broches (20) comprenant une pluralité d'outils d'enlèvement des anciennes broches (21, 22) et outils de fixation des nouvelles broches (23, 24) comprenant au moins un outil de vissage (23) et un outil de soudage sous eau (24), et un support de guide de grappes (20-1) apte à supporter au moins deux guides de grappes disposés verticalement, et des moyens (20-2,20-3) apte à déplacer en translation et en rotation relatives lesdits outils d'enlèvement et defixation des broches (21-25) par rapport aux dits guides de grappes (3) et au dit support de guide de grappes (20-1), et 3/- on réalise le remplacement des broches (4) sur chacun des guides de grappes (3) supportés par ledit support de guides de grappes (20-1), à l'aide desdits outils d'enlèvement des anciennes broches (21, 22) et outils de fixation des nouvelles broches (23, 24), et 4/- on transfère les guides de grappes équipés des nouvelles broches, de façon immergée, depuis le stand de réparation des broches (20) jusqu'au stand de stockage des EIS (16) à l'aide dudit ensemble de moyens de déplacement motorisés et commandés à distance (14), puis on réintroduit les guides de grappes dans l'ensembles des éléments internes supérieurs dénommé EIS à l'aide des moyens de levage (13d) coopérant avec ledit crochet de manutention des guides de grappe (10), et l'on fixe les guides de grappes sur ladite plaque support des tubes guides de grappes (6).
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : a- on met en oeuvre un dit stand de réparation des broches (20) comprenant - un support rotatif dénommé barillet (20-1), ledit barillet étant apte à supporter au moins deux guides de grappes (3) et apte à déplacer en rotation (ZZ) lesdits guides de grappes par rotation du barillet sur lui-même par rapport à un axe vertical de rotation (ZZ') dudit barillet, et apte à déplacer en rotation lesdits guides de grappes par rotation des guides de grappes sur eux-mêmes par rapport à leur axe vertical (Z1Z'1), et une pluralité d'outils d'enlèvement des anciennes boches (21, 22) et outils de fixation des nouvelles broches (23, 24), les différents outils étant disposés les uns au dessus des autres dans un support d'outils motorisé (20-2), ledit support d'outils (20-2) coopérant avec des moyens motorisé de déplacement (20-2, 20-3) dudit supportd'outil et desdits outils (21-24) s- aptes à déplacer lesdits outils en translation verticale et en rotation jusqu'à une position d'opération (26) en face d'une dite broche (4) au niveau d'une bride inférieure (3c) d'un guide de grappes supporté par ledit support de guides de grappes (20- 1), et b- à l'étape 3/- de remplacement des broches ci-dessus, on réalise les étapes suivantes dans lesquelles :
- 3.1/- on déplace et met en oeuvre ladite pluralité de dits outils d'enlèvement et fixation de broches (21-25) jusqu'à ladite zone d'opération (26) d'une première broche d'un premier guide de grappes supporté par ledit barillet pour enlever l'ancienne broche et fixer une nouvelle broche, puis 3.2/- on déplace en rotation sur lui-même le guide de grappes de manière à présenter au moins une deuxième broche en face de ladite position d'opération desdits outils et on réitère l'étape 3.1/- ci-dessus, puis 3.3/- on déplace en rotation ledit barillet (20) sur lui-même, et 3.4/- on réalise les étapes 3.1/- et 3.2/- ci-dessus sur les broches d'au moins un deuxième guide de grappes supporté par ledit barillet, et, en même temps, on évacue le premier guide de grappes avec ses nouvelles broches vers le stand de stockage des EIS (16) ou vers une installation de stockage intermédiaire des guides de grappes (17), dénommée deuxième installation de stockage (17) de type râtelier, immergée à l'intérieur de la piscine (15) à côté du dit stand de stockage des EIS, et on transfère un nouveau guide de grappes avec des broches usagées depuis ledit stand de stockage des EIS (16) ou depuis une dite deuxième installation de stockage des guides de grappes (17) jusqu'au dit barillet, etc- aux étapes 2/- et 4/- ci-dessus, le cas échéant, on transfère les guides de grappes entre ledit stand de stockage des EIS (16) et une dite deuxième installation de stockage des guides de grappes (17). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que a- à l'étape 1/- ci-dessus, on désolidarise en préalable les tiges de commande grappes (8) de l'ensemble des éléments internes supérieurs (5), dénommé EIS (5), que l'on transfère dans une troisième installation de stockage (18) du type râtelier, et on introduit à l'intérieur desdits tubes de guides de grappes un dit outil de manutention (10) comprenant une tige équipée de : - un grappin (l0a) à son extrémité inférieure qui adopte une position rétractée pendant son introduction et se déploie et supporte l'extrémité inférieure du guide de grappe une fois sorti et - un moyen de compression (10b) de l'extrémité supérieure 15 du guide de grappe contre ledit grappin en sortie à son extrémité inférieure, et b- après l'étape 4/- ci-dessus de transfert des guides de grappes dans l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, dans le stand de stockage des EIS (16), on enlève lesdits crochets de 20 manutention (10) des guides de grappes que l'on dépose de préférence dans la même dite troisième installation de stockage (18), et on réintroduit lesdites tiges de commande (8) dans les guides de grappes.
- 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que: 25 a- ledit ensemble de moyens de déplacement motorisés commandé à distance (14), de préférence par téléopération, comprend : - une passerelle motorisée (12) disposée transversalement (YY') au-dessus de la zone de la piscine (15), au fond de laquelle où sont disposés lesdits stand de stockage des EIS (16) et stand deréparation des broches (20), et lesdites deuxième et troisième installations de stockage de type râtelier (17, 18), ladite passerelle étant apte à se déplacer le long de la piscine dans ladite zone, et - un premier chariot (11) motorisé, apte à se déplacer le long de ladite passerelle, ledit premier chariot supportant desdits moyens de levage (13a-13c, 13) aptes à déplacer en translation vertical les guides de grappes (3) et lesdits crochets de manutention (10) et, le cas échéant, lesdites tiges de commande (8), de préférence à l'aide de perches (13c) suspendues à un treuil (13d), ladite perche étant, de préférence encore, équipée de caméra(s) (13e), et - ledit ensemble de moyens de déplacement motorisé (14) étant opérable en mode commandé manuellement à partir d'un pupitre de pilotage (31) ou automatiquement à l'aide d'un calculateur qui gère les déplacements en fonction des positions desdites installations, et b- on réalise des déplacements horizontaux de ladite passerelle et dudit premier chariot combinés e- à des déplacements verticaux desdits guides de grappes à l'aide desdits moyens de levage, commandés à distance, de préférence par téléopération, pour déplacer sous eau lesdits guides de grappes entre ledit stand de stockage des EIS (16) ou ladite deuxième installation de stockage (17) des guides de grappes et ledit stand de réparation des broches (20), et pour déplacer sous eau lesdits crochets de manutention (10) et dites tiges de commande (8), le cas échéant, entre une dite troisième installation de stockage (18) et ledit stand de stockage des EIS (16), de préférence en minimisant la trajectoire tridimensionnelle desdits guides de grappes, dits crochets de manutention et/ou tiges de commande sans collision avec les différentes dites installations ou stands (16, 17, 18, 20).
- 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que: a- ladite broche de centrage (4) comprend :- un premier assemblage de pièces (4-1) comprenant un dit écrou (4a) apte à reposer sur la bride inférieure (3c) du guide de grappes, ledit écrou comprenant une barrette horizontale cylindrique (4d) monté à pivotement autour de son axe longitudinal (X3X'3) en partie supérieure de l'écrou, comportant, de préférence, un insert de soudage (4e) soudé en sous-face de ladite barrette, et - un deuxième assemblage de pièces comprenant une dite vis (4-2) comportant une partie supérieure filetée (4b,) apte à coopérer avec ledit écrou, et une partie inférieure comportant un barreau cylindrique vertical (4c) s'étendant à travers un dit orifice (3c-1) de la bride inférieure et dessous ladite bride inférieure du guide de grappe, ledit barreau cylindrique vertical (4c) comportant une collerette (4c-2) venant buter dans un chanfrein (3c-2) à l'intérieur d'un lamage inférieur 3c-3 dudit orifice 3c-1 de la bride inférieure, et une partie inférieure fendue par une fente (4c-1) s'étendant longitudinalement et diamétralement, la surface supérieure de ladite vis comportant une rainure (4b-1) coopérant avec une pièce intermédiaire, appelée chapeau (4f), comprenant un taraudage (4f'-1) en sous-face, calé dans ladite rainure (4b-1) de la surface supérieure de la vis, et b- pour la mise en place d'une nouvelle broche, on réalise les étapes dans lesquelles : - on dispose une dite vis (4-2) dans ledit orifice de la bride inférieure (3c) du guide de grappes, et - on visse ledit premier assemblage de pièces de broches (4-1) avec ledit chapeau (4f) sur I ladite vis (4-2), de préférence jusqu'à ce que ledit insert de soudage (4e) arrive au contact dudit chapeau et que, de préférence, la fente (4c-1) dudit barreau inférieur cylindrique vertical (4c) soit dans une orientation voulue le cas échéant, et - on réalise, après vissage, une dite soudure d'arrêt entre 30 ladite barrette horizontale (4d) et ledit chapeau (4f).
- 6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit barillet (20-1) supporte deux guides de grappes (3) disposés diamétralement opposés par rapport à un axe vertical(ZZ') dudit barillet, et chaque guide de grappes (3) comprend deux dites broches de centrage (4) diamétralement opposées par rapport à l'axe vertical (Z1Z'1) dudit guide de grappes, et, de préférence, les deux fentes (4c-1) des deux dites broches étant, de préférence, orientées selon une direction à 90° l'une de l'autre.
- 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que: a- ledit stand de réparation des broches (20) comprend: - un premier outil de désintégration mécanique (21) des anciennes broches par percement diamétral, comprenant une perceuse (21-1) apte à effectuer un percement latéral de l'ensemble écrou/vis de la broche, et deux jeux de pinces (21-2, 21-3) aptes à séparer une partie supérieure et une partie inférieure de l'ensemble écrou/vis après percement, la partie supérieure étant actionnée, de préférence par dévissage, par un premier jeu de pinces, et la partie inférieure étant actionnée, de préférence par traction verticale, par le deuxième jeu de pinces, et, de préférence aspiration des copeaux métalliques de percement, et - de préférence un deuxième outil de chanfreinage/brossage (22) dudit orifice (3c-1) de la bride inférieure (3c) du guide de grappes avant mise en place d'une nouvelle broche, et - un troisième outil de vissage (23) dudit écrou (4a) sur ladite vis (4-2), comprenant, de préférence, une clé à cliquet (23-1) actionnée par une visseuse supérieure (23-2) et coopérant avec la partie supérieure dudit écrou (4a), et une douille (23-3) actionnée par une visseuse inférieure (23-4) et coopérant avec la partie inférieure de ladite broche, et- un quatrième outil de soudage (24) pour réaliser une dite soudure d'arrêt entre ledit écrou (4a) et ladite vis (4-2) après vissage comprenant de préférence une enceinte (24-1) à base ouverte en forme de cloche, alimentée en gaz inerte par des moyens d'injection (24-3), renfermant deux électrodes (24-2), solidaires d'un même support, ladite enceinte étant apte à être déplacée en rotation et lesdites électrodes étant aptes à être déplacées en translation horizontale à l'intérieur de ladite enceinte dans une direction correspondant à un diamètre de la section transversale circulaire de ladite enceinte, et b- on réalise les quatre étapes de : bl- désintégration des anciennes broches, et b2- chanfreinage/brossage de l'orifice (3c-1) de la bride inférieure (3) après enlèvement des anciennes broches, et b3- mise en place et vissage desdits écrou et vis d'une 15 nouvelle broche, et b4- soudage desdits écrou et vis d'une nouvelle broche.
- 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que: a- ledit stand de réparation des broches (20) comprend un 20 support (20-2) desdits outils d'enlèvement et fixation des nouvelles broches (21-24), comprenant des plateaux (20-4) disposés les uns au dessus des autres et sur chacun desquels repose un dit outil d'enlèvement ou de fixation des nouvelles broches (21-24), ledit support d'outils (20-2) étant apte à être déplacé verticalement par un deuxième 25 chariot motorisé de type ascenseur (20-3) pour amener chacun desdits outils d'enlèvement ou de fixation de broches posé sur un dit plateau jusqu'à la hauteur de ladite position d'opération (26), et chaque plateau étant apte à être déplacé en rotation par rapport à un axe vertical(Z2Z'2) dudit support d'outils (20-2) entre une position latérale de dégagement et une dite position d'opération (26) dudit outil, et b- entre chaque mise en oeuvre des différents outils d'enlèvement ou fixation desdites broches (21-24), on déplace en rotation le plateau (20-4) sur lequel repose ledit outil en opération depuis ladite position d'opération jusqu'à une position latérale de dégagement, les autres plateaux sur lesquels reposent les autres outils étant en dite position latérale de dégagement, et on déplace verticalement ledit support d'outils (20-2) jusqu'à ce que l'outil suivant à mettre en oeuvre soit à hauteur de ladite position d'opération (26), et on déplace en rotation le plateau dudit outil suivant jusqu'à ce que ledit outil suivant arrive en dite position d'opération (26).
- 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit écrou (4a) est à moitié inclus dans un orifice latéral (3e), dénommé chapelle, de la paroi latérale (3f) de l'extrémité inférieure du guide de grappes, reposant sur ladite bride inférieure (3c), et lesdits outils d'enlèvement et fixation de broches (21-24) ne peuvent être déplacés en rotation pour effectuer l'enlèvement ou la fixation desdits broches d'un angle inférieur à 180°.
- 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que: a- ledit stand de réparation des broches (20), comprend en outre un bras manipulateur (25) apte à être commandé à distance, de préférence par téléopération, permettant de: - transférer les anciennes broches, après désintégration par lesdits outils de désintégration, entre la zone d'opération (26) et une poubelle (25) à l'intérieur dudit stand de réparation des broches (20), et - transférer ledit premier assemblage de pièces de broches (4-1) et ledit chapeau (4f) depuis un magasin de pièces (25b), à 30 l'intérieur dudit stand de réparation des broches (20) jusqu a un ditoutil de fixation de nouvelles broches (23), de préférence un dit outil de vissage, et - transférer ladite vis (4) de broches (4-2) depuis ledit magasin de pièces (25b) jusqu'à un dit orifice (3c-1) de la bride inférieure (3c) du guide de grappes, et b- on met en oeuvre ledit bras manipulateur (25) après la mise en oeuvre desdits outils d'enlèvement des anciennes broches (21, 22) avant mise en oeuvre desdits outils de fixation des nouvelles broches (23, 24).
- 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que: a- on met en oeuvre une quatrième installation de stockage de type râtelier (19) d'un outillage de vissage/dévissage des vis de fixation (6a) des guides de grappes sur ladite plaque support de tubes guides de grappes, dénommée PSTG (6), ledit râtelier étant positionné à proximité de ladite première installation de stockage des EIS (16), et b- ledit ensemble de déplacement motorisé (14) est apte à déplacer ledit outil de vissage/dévissage des vis de fixation (6a) des guides de grappes sur ladite plaque support de tubes guides de grappes entre ladite quatrième installation de stockage (19) et le stand de stockage des EIS (16).
- 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les vis de fixation (6a) des guides de grappes sur la plaque supérieure des tubes guides de grappes, dénommée PSTG (6), coopèrent avec des éléments de blocage (6b) dénommés coupelles, solidaires des brides inférieures (3d-1) des éléments supérieurs (3a) du guide de grappes, et après dévissage des dites vis (6a) de fixation des guides de grappes,on met en oeuvre des outils de remise en forme et de sertissage de coupelles stockés dans ledit quatrième râtelier (19).
- 13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que: a- on met en oeuvre un stand de réparation des coupelles (27) situé en bord de la piscine, de préférence partiellement immergé et comprenant un outil de mise en place, de préférence par soudage, d'une nouvelle coupelle (6b) au niveau de la bride inférieure (3d-1) des éléments supérieurs des guides de grappes (3a), et, b- après avoir transféré le guide de grappes (3) dans ledit stand de réparation des coupelles (27), en cas de rupture d'une dite coupelle (6b) lors du dévissage des vis (6a) de la plaque supérieure des tubes guides de grappes ou d'une mauvaise remise en forme d'une coupelle, on met en place une nouvelle coupelle sur la bride inférieure (3d-1) de l'élément supérieur (3a) du guide de grappes.
- 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, à l'étape 2 ci-dessus d'extraction des guides de grappes de l'ensemble des éléments internes supérieurs, dénommé EIS, on met en oeuvre un char sous-marin (28) reposant au fond de la piscine (15), équipé de moyens de poussée (29) permettant de pousser l'extrémité inférieure des guides de grappes pour faciliter leur extraction à l'aide desdits moyens de levage (13).
- 15. Installation utile pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un dit stand de remplacement des broches (20), tel que défini dans l'une des revendications 1, 2, et 6 à 10, et - un ensemble de moyens de déplacement motorisé et commandé à distance (14), de préférence par téléopération, tel que défini dans l'une des revendications 1, 4 et 11.
- 16. Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre:- desdites deuxième, troisième et quatrième installations de stockage (17, 18, 19), telles que définies dans l'une des revendications 1, 2 et 11, et - desdits outils de remise en forme et de sertissage des coupelles 5 tel que défini dans la revendication 12, et un dit stand de remplacement des coupelles (27), tel que défini dans la revendication 13, et - un dit char sous-marin (28), tel que défini dans la revendication 15. 10
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