FR3112189A1 - Système de réparation d’un tore d’eau alimentaire et méthode de réparation associée - Google Patents
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Abstract
Système de réparation d’un tore d’eau alimentaire et méthode de réparation associée L’invention concerne un système de réparation (36) d’un tore d’eau alimentaire (24) d’un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire. Le système de réparation (36) comprend : - une manchette (38) cylindrique propre à être raccordée à un conduit de fourniture d’eau alimentaire ; - un raccord en té (40) définissant trois ouvertures, une première ouverture étant propre à être fixée à la manchette (38), les deux autres ouvertures étant propres à être fixées chacune à une branche du tore (24), le raccord en té (40) comprenant au moins deux sections distinctes définissant chacune au moins l’une des trois dites ouvertures; - une première fixation amovible, sans soudure, entre la manchette (38) et le raccord en té (40) ; et - une deuxième fixation amovible, sans soudure, entre les au moins deux sections du raccord en té (40). Figure pour l'abrégé : Figure 2
Description
La présente invention concerne un système de réparation d’un tore d’eau alimentaire dans un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire.
L’invention concerne également une méthode de réparation d’un tore d'eau alimentaire au moyen d’un tel système de réparation.
De manière conventionnelle, un réacteur nucléaire à eau sous pression comprend une cuve et plusieurs générateurs de vapeur, notamment trois ou quatre générateurs de vapeur. Le liquide primaire est échauffé dans la cuve du réacteur nucléaire en passant au contact des assemblages de combustible du cœur, puis est dirigé jusqu’à chacun des générateurs de vapeur. Dans chaque générateur de vapeur, il cède une partie de son énergie calorifique au fluide secondaire. Le fluide secondaire est amené jusqu’au générateur de vapeur par un conduit de fourniture d’eau alimentaire. Le fluide secondaire pénètre dans le générateur de vapeur à l’état liquide et est vaporisé sous l’effet de l’énergie calorifique reçue du liquide primaire. Il quitte le générateur de vapeur à l’état de vapeur par un conduit de sortie vapeur situé à l’extrémité supérieure du générateur de vapeur. La vapeur est alors orientée vers une turbine afin de produire de l’électricité.
En particulier, en référence à la figure 1, un générateur de vapeur 10 comporte une enveloppe externe appelée enveloppe de pression 12 de forme générale cylindrique qui est disposée selon un axe vertical A-A’ et qui renferme des structures internes du générateur de vapeur comportant en particulier un faisceau de tubes 14 d'échange de la chaleur entre le fluide primaire qui circule à l'intérieur des tubes 14 du faisceau et l'eau alimentaire qui est mise en contact avec la surface extérieure des tubes 14 du faisceau dans la partie secondaire du générateur de vapeur 10.
Le faisceau du générateur de vapeur 10 est constitué par un grand nombre de tubes 14 d'échange cintrés en forme de U et comportant chacun deux branches droites qui sont fixées à leurs extrémités dans des trous traversant une plaque tubulaire 16 solidaire de l'enveloppe de pression 12. Le faisceau de tubes 14 est disposé à l'intérieur d'une enveloppe de faisceau 18, de forme générale cylindrique, qui est placée dans une disposition coaxiale selon l’axe vertical A-A’ à l'intérieur de l'enveloppe de pression 12. L'enveloppe de faisceau 18 qui entoure complètement le faisceau de tubes 14 est partiellement fermée à sa partie supérieure, au-dessus de la partie supérieure du faisceau constitué par les parties cintrées des tubes 14. L'enveloppe de faisceau 18 comporte, à sa partie supérieure, une ouverture de passage de la vapeur produite au contact des tubes 14 du faisceau. La vapeur sortant de l'enveloppe de faisceau 18 passe à l'intérieur d'un ensemble de séparateurs 20 et de sécheurs 22, occupant toute la partie supérieure de l'enveloppe de pression 12, au-dessus de l'enveloppe de faisceau 18.
L'eau alimentaire du générateur de vapeur 10, constituant le fluide secondaire, est introduite, à la partie supérieure de l'enveloppe de faisceau, dans un espace annulaire entre l'enveloppe de faisceau et l'enveloppe de pression via un tore d’eau alimentaire 24. L'eau alimentaire circule selon l’axe vertical A-A’, tout d'abord de haut en bas dans l'espace annulaire 26 formé entre l'enveloppe de faisceau 18 et l'enveloppe de pression 12, jusqu'à la plaque tubulaire 16, pour pénétrer à l'intérieur de l'enveloppe de faisceau 18 dont la paroi, à sa partie inférieure, ménage un espace de passage d'eau au-dessus de la plaque tubulaire 16. L’eau alimentaire est alors partiellement vaporisée au contact des tubes 14 et l’eau alimentaire remonte le faisceau jusqu’aux séparateurs et aux sécheurs. La vapeur sèche est envoyée hors du générateur de vapeur 10 vers la turbine via le conduit de sortie vapeur et l’eau liquide est recirculée vers l’espace annulaire 26.
De manière conventionnelle, le tore d’eau alimentaire 24 est composé d’acier au carbone. Il a été remarqué que certains de ces tores d’alimentation en exploitation présentent des signes d’érosion et de corrosion entrainant un amincissement de la paroi interne du tore, notamment au niveau de l’entrée du tore.
Il est alors nécessaire de prévoir une opération de maintenance afin de remplacer le tore d’eau alimentaire endommagé et d’assurer la sécurité de fonctionnement du réacteur nucléaire.
Toutefois, une telle opération est difficilement réalisable du fait de l’accessibilité limité au tore depuis l’extérieur du générateur de vapeur. En effet, l’accès à l’intérieur du générateur de vapeur s’effectue via un trou d’homme secondaire 28 formant une ouverture d’environ 450 mm de diamètre dans l’enveloppe de pression 12.
Il existe donc un besoin pour un système de réparation du tore d’eau alimentaire permettant une réparation rapide et facilement mis en œuvre lors d’une opération de maintenance.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de réparation d’un tore d’eau alimentaire d’un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire, le tore d’eau alimentaire étant propre à être raccordé à un conduit de fourniture d’eau alimentaire afin de distribuer l'eau alimentaire dans le générateur de vapeur, le système de réparation comprenant : une manchette cylindrique propre à être raccordée au conduit de fourniture d’eau alimentaire ; un raccord en té définissant trois ouvertures, une première ouverture étant propre à être fixée à la manchette, les deux autres ouvertures (étant propres à être fixées chacune à une branche du tore d’eau alimentaire, le raccord en té comprenant au moins deux sections distinctes définissant chacune au moins l’une des trois dites ouvertures; une première fixation amovible, sans soudure, entre la manchette et le raccord en té ; et une deuxième fixation amovible, sans soudure, entre les au moins deux sections du raccord en té.
Un tel système de réparation permet un remplacement de la partie endommagée du tore d’eau alimentaire et ce, en limitant les interventions à l’intérieur du générateur de vapeur, notamment les étapes de soudage, tout en utilisant des moyens de manutention simple et un outillage conventionnel. En effet, la manchette et les sections du raccord en té sont introduites facilement par le trou d’homme secondaire et sont montées aisément au moyen de fixations amovibles dans le générateur de vapeur.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le système de réparation comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le raccord en té comprend trois sections, chaque section définissant respectivement l’une des trois ouvertures ;
- la première section comprend une base cylindrique définissant la première ouverture et un arceau s’étendant de part et d’autre de la base cylindrique, l’arceau et la base cylindrique présentent une forme complémentaire de chacune des faces correspondantes des deuxième et troisième sections ;
- la première fixation et la deuxième fixation comprennent chacune deux brides de connexion propre à être fixées entre elles par des boulons ;
- la manchette et le raccord en té comprennent un matériau en acier inoxydable ;
- la dimension transversale maximale de chaque section du raccord en té est inférieure à 450 mm ;
- Le système comprend comprenant en outre : au moins une portion de remplacement de tore d’eau alimentaire comportant un conduit et au moins un J-tube raccordé fluidiquement au conduit, et une troisième fixation amovible, sans soudure, entre le raccord en té et la portion de remplacement ;
- le conduit est composé d’un acier inoxydable et dans lequel l’au moins un J-tube est composé d’inconel ;
- chaque portion de remplacement comprend au moins deux J-tubes, notamment trois J-tubes, fixés entre eux au moyen d’au moins une plaque de raccord afin de former un ensemble de J-tubes ;
- chaque ensemble de J-tubes comprend au moins deux parties distinctes et fixées entre elles de manière amovible au niveau de l’une des plaques de raccord.
- le système comprend comprenant en outre au moins un joint d’étanchéité métallique disposé au niveau de la première fixation et/ou de la deuxième fixation.
L’invention concerne également une méthode de réparation d’un tore d'eau alimentaire d’un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire, le tore d’eau alimentaire étant raccordé à un conduit de fourniture d’eau alimentaire afin de distribuer l'eau alimentaire dans le générateur de vapeur, la méthode de réparation comprenant au moins les étapes suivantes :
- découpage du tore d'eau alimentaire, et
- remplacement de la partie endommagée par un système de réparation tel que défini ci-dessus.
Suivant des modes particuliers de réalisation, la méthode de réparation comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- au moins une partie, notamment deux parties, du tore d’eau alimentaire d’origine est conservée, la méthode de réparation comprenant en outre une étape de fixation du système de réparation à la partie restante du tore d’eau alimentaire au moyen d’une quatrième fixation amovible ;
- le générateur de vapeur comprend au moins un trou d’homme secondaire, la méthode de réparation comprenant en outre les étapes suivantes :
+ sortie de la partie endommagée du générateur de vapeur par le trou d’homme secondaire,
+introduction du système de réparation dans le générateur de vapeur par le trou d’homme secondaire, la manchette et les au moins deux sections du raccord en té n’étant pas fixés entre eux,
+ fixation, dans le générateur de vapeur, des au moins deux sections du raccord en té au moyen de la deuxième fixation amovible, et
+ fixation, dans le générateur de vapeur, de la manchette et du raccord en té au moyen de la première fixation amovible ;
- le système de réparation est tel que défini ci-dessus, la méthode de réparation comprenant en outre une étape de fixation de l’au moins une portion de remplacement de tore d’eau alimentaire au raccord en té au moyen de la troisième fixation amovible.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
Un générateur de vapeur 10 est représenté sur la figure 1. Le générateur de vapeur 10 est tel que décrit ci-dessus et ne sera pas décrit à nouveau.
Le générateur de vapeur 10 est notamment disposé dans un réacteur à eau pressurisée propre à fournir une puissance électrique sensiblement égale à 1450 MWe, le réacteur étant alors dit palier N4.
En variante, la puissance électrique du réacteur est égale à 900 MWe, 1300 Mwe ou 1600 MWe.
Comme visible sur la figure 1, le générateur de vapeur 10 comprend un tore d’eau alimentaire 24 disposé au-dessus de l’enveloppe de faisceau 18.
De manière conventionnelle, le tore d’eau alimentaire 24 est relié au système d’alimentation normale des générateurs de vapeur dit ARE. Le système ARE est propre à fournir l’eau alimentaire au générateur de vapeur 10 via un conduit de fourniture d’eau alimentaire.
Le tore d’eau alimentaire 24 comprend une manchette 30 raccordée au conduit de fourniture d’eau alimentaire, un conduit de distribution 32 de l’eau alimentaire dans le générateur de vapeur et un raccord en té 33 disposé entre la manchette 30 et le conduit de distribution 32.
La manchette 30, le conduit 32 et le raccord en té 33 sont généralement soudés entre eux.
Lorsque le réacteur nucléaire est un palier N4, le conduit de distribution 32 comprend deux branches sous la forme d’un arc de cercle, s’étendant de part et d’autre du raccord en té 33 sans se rejoindre. Le conduit de distribution 32 s’étend alors uniquement sur une ouverture angulaire inférieure à 360°, notamment comprise entre 180 ° et 300 °.En variante, notamment lorsque le réacteur nucléaire est de puissance égale à 900 MWe ou 1300 MWe, les deux branches se rejoignent afin de former un unique canal.
Des J-tubes 34 sont connectés au conduit de distribution 32 afin de distribuer l’eau alimentaire dans l’espace annulaire 26.
Lors de l’exploitation du réacteur nucléaire, l’eau alimentaire circule depuis le conduit de distribution 32 vers la sortie des J-tubes 34. Cette circulation de l’eau conduit éventuellement dans certains cas à une érosion de la paroi interne du tore d’eau alimentaire 24, notamment la manchette 30 et au niveau du raccord en té 33 où les vitesses de l’eau alimentaire au contact des parois internes sont les plus élevées. Il est alors nécessaire de remplacer au moins cette partie endommagée.
A cet effet, un système de réparation 36 du tore d’eau alimentaire 24 est représenté sur les figures 2 à 5.
Le système de réparation 36 est propre à passer d’une configuration détachée, représentée sur les figures 3 et 4, dans laquelle les composants du système de réparation 36 qui seront décrits par la suite sont à l’écart les uns des autres, à une configuration montée, représentée sur la figure 2, dans laquelle les composants du système de réparation 36 sont fixés entre eux.
Inversement, le système de réparation 36 est propre à passer de la configuration montée à la configuration détachée.
Comme visible sur les figures, le système de réparation 36 comprend une manchette 38, un raccord en té 40 et avantageusement au moins une portion de remplacement 42 de tore d’eau alimentaire et au moins un joint d’étanchéité métallique.
La manchette 38 présente une forme cylindrique et définit deux ouvertures propres à communiquer respectivement avec le conduit de fourniture d’eau alimentaire et avec le raccord en té 40.
La manchette 38 comprend avantageusement un matériau en acier inoxydable. L’utilisation de l’acier inoxydable à la place de l’acier au carbone permet d’éviter quasiment les effets d’érosion corrosion et permet une durée de vie prolongée pour le tore d’eau alimentaire 24 réparé.
En variante, la manchette 38 peut être en l’inconel.
En variante encore, la manchette 38 comprend de l’acier au carbone comportant une teneur en chrome supérieure à 0,15 %.
La manchette 38 présente avantageusement une masse inférieure à 100 kg. La manchette 38 est alors aisément manipulable par deux operateurs avec des moyens conventionnels.
Le raccord en té 40 comprend un matériau en acier inoxydable.
En variante, le raccord en té 40 peut être en l’inconel.
En variante encore, le raccord en té 40 comprend de l’acier au carbone comportant une teneur en chrome supérieure à 0,15 %.
Le raccord en té 40 comprend au moins deux sections 46 distinctes, notamment trois sections 46 distinctes dont une première section 46A, une deuxième section 46B et une troisième section 46C.
Le raccord en té 40 définit trois ouvertures 48, dont une première ouverture 48A, une deuxième ouverture 48B et une troisième ouverture 48C.
Chacune des sections 46 définit au moins l’une des trois dites ouvertures 48.
En particulier, chaque section 46 définit respectivement l’une des trois ouvertures 48.
La première section 46A est propre à être raccordée à la manchette 38 et définit la première ouverture 48A communiquant fluidiquement avec la manchette 38.
En particulier, le système de réparation 36 comprend une première fixation amovible, sans soudure, entre la manchette 38 et le raccord en té 40.
Comme visible sur la figure 3, la première fixation comprend deux brides de connexion 50 fixées entre elles par des boulons 52. L’une des deux brides de connexion 50 est disposée sur la manchette 38 et l’autre bride de connexion est disposée sur le raccord en té 40, en particulier sur la première section 46A.
En particulier, les deux brides de connexion 50 sont avantageusement fixés par un nombre de boulons 52 compris entre 8 et 12.
Dans une variante non représentée, la première fixation comprend deux arceaux fixés entre eux au moyen de boulons et entourant la zone de contact entre la manchette 38 et le raccord en té.
Il est entendu que tout moyen de fixation amovible est utilisable de manière similaire à la place des boulons 52, comme des vis par exemple.
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux brides de connexion 50.
La première section 46A comprend une base cylindrique 54 définissant la première ouverture 48A et un arceau 56 s’étendant de part et d’autre de la base cylindrique 54.
La base cylindrique 54 s’étend depuis la première ouverture 48A selon une direction principale.
La base cylindrique 54 présente deux sommets situés à l’opposé l’un de l’autre par rapport à la direction principale.
La base cylindrique 54 présente en outre deux cols situés à l’opposé l’un de l’autre par rapport à la direction principale.
Chaque col se situe entre deux sommets.
La base cylindrique 54 s’étend sur une longueur maximale au niveau de chaque sommet selon la direction principale.
La base cylindrique 54 s’étend sur une longueur minimale au niveau de chaque col selon la direction principale.
La longueur maximale est avantageusement supérieure à deux fois la longueur minimale.
L’arceau 56 s’étend entre les deux sommets.
L’arceau 56 présente une forme d’arc de cercle dont l’axe de rotation est perpendiculaire à la direction principale.
L’arceau 56 définit une pluralité d’ouvertures propre à recevoir des boulons 52.
L’arceau permet d’éviter la présence d’un point de contact entre trois pièces différentes et améliore ainsi l’étanchéité du raccord en té 40.
La deuxième section 46B et la troisième section 46C sont propres à être fixées respectivement à l’une des branches du tore d’eau alimentaire 24.
La deuxième section 46B et la troisième section 46C sont en outre propres à être fixées à la première section 46A, l’arceau 56 étant disposé entre la deuxième section 46B et la troisième section 46C.
Comme visible sur la figure 3, l’arceau 56 et la base cylindrique 54 présentent une forme complémentaire de chacune des faces correspondantes des deuxième et troisième sections 46B, 46C.
Ainsi, la face des deuxième et troisième sections 46B, 46C présente une courbure afin de se disposer en regard de la base cylindrique 54 et de l’arceau 56.
En particulier, le système de réparation 36 comprend une deuxième fixation amovible, sans soudure, entre respectivement la première section 46A et la deuxième section 46B et entre la première section 46A et la troisième section 46C.
Comme visible sur la figure 3, chaque deuxième fixation comprend deux brides de connexion 50 fixées entre elles par des boulons 52. L’une des deux brides de connexion 50 est disposée sur respectivement la deuxième section 46B et la troisième section 46C et l’autre bride de connexion 50 est disposée sur la première section 46A, notamment sur l’arceau 56.
Dans un mode de réalisation avantageux, le système de réparation 36 comprend en outre un moyen de fixation entre la manchette 38 et chacune des deuxième et troisième section 46 B, 46C sous la forme d’une pièce 57 en équerre s’appuyant sur la bride de connexion 50 de la manchette 38, la pièce 57 étant fixée par des boulons 52 sur une face de connexion 59 disposée sur respectivement les deuxième et troisième sections 46 B, 46C
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux brides de connexion 50.
La deuxième section 46B définit la deuxième ouverture 48B et la troisième section 46C définit la troisième ouverture 48C.
Chaque section 46A, 46B, 46C présente avantageusement chacun une masse inférieure à 50 kg, aisément manipulable par un ou deux opérateurs, le cas échéant à l’aide de moyens de manutention conventionnels.
La dimension transversale maximale de chaque section 46A, 46B, 46C est inférieure à 450 mm. Ainsi, chaque section 46A, 46B, 46C est propre à être introduite par le trou d’homme secondaire 28 dans le générateur de vapeur 10.
Comme visible sur la figure 4, chaque portion de remplacement 42 de tore d’eau alimentaire 24 comporte un conduit 58 et au moins un J-tube 60 raccordé fluidiquement au conduit 58.
Le conduit 58 est composé d’un acier inoxydable.
En variante, le conduit 58 peut être en inconel.
En variante encore, le conduit 58 comprend de l’acier au carbone comportant une teneur en chrome supérieure à 0,15 %.
Chaque J-tube 60 est composé d’inconel ou d’acier inoxydable.
Chaque portion de remplacement 42 comprend au moins au moins deux J-tubes 60, notamment trois J-tubes 60, fixés entre eux au moyen d’au moins une plaque de raccord 62 afin de former un ensemble de J-tubes 60.
Les J-tubes 60 s’étendent sensiblement parallèlement entre eux.
Avantageusement, chaque ensemble de J-tubes 60 comprend au moins deux parties distinctes.
La première partie présente une forme de J inversé et s’étend entre deux plaques de raccord 62.
La première partie est fixée au conduit 58 via la plaque de raccord 62 au moyen d’une plaque de fixation 70 ménagée sur le conduit 58 et présentant au moins deux ouvertures, notamment trois ouvertures, en regard de chacun des J-tubes 60.
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux plaques de fixation 70.
La deuxième partie présente deux sections rectilignes formant un angle α compris entre 90° et 180° entre elles.
Lorsque les J-tubes 60 sont montés sur le conduit 58, la première section s’étend sensiblement verticalement et la deuxième section s’étend vers le centre du générateur de vapeur 10 afin de rediriger l’eau alimentaire en direction de l’espace annulaire 26.
Les deux parties sont fixées entre elles de manière amovible au niveau des plaques de raccord 62 respectives disposées l’une en regard de l’autre.
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux plaques de raccord 62.
En particulier, le système de réparation 36 comprend une troisième fixation amovible, sans soudure, entre le raccord en té 40 et la portion de remplacement 42.
Comme visible sur la figure 4, la troisième fixation comprend deux brides de connexion 50 fixées entre elles par des boulons 52. L’une des deux brides de connexion 50 est disposée sur la portion de remplacement 42, notamment sur le conduit 58, et l’autre bride de connexion 50 est disposée sur le raccord en té 40, en particulier sur la deuxième partie 46B ou sur la troisième section 46C.
Dans une variante non représentée, la troisième fixation comprend deux arceaux fixés entre eux au moyen de boulons et entourant la zone de contact entre la portion de remplacement 42 et le raccord en té 40.
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux brides de connexion 50.
Dans un mode de réalisation, l’ensemble du tore d’eau alimentaire 24 d’origine est remplacé par une pluralité de portions de remplacement 42.
Le système de réparation 36 comprend alors un tampon d’extrémité 64 propre à boucher le conduit 58 de la portion de remplacement 42 le plus éloigné du raccord en té 40.
Dans un mode de réalisation en variante, représenté sur la figure 2, une partie 66 du tore d’eau alimentaire 24 d’origine est conservée et la portion de remplacement 42 la plus éloignée du raccord en té 40 est raccordée à la partie 66 restante du tore d’eau alimentaire 24 via une quatrième fixation.
Ici, seule une partie 66 de la branche de gauche du tore d’origine est conservée mais en variante, une partie 66 de chacune des deux branches est conservée.
La quatrième fixation comprend deux brides de connexion 50 fixées entre elles par des boulons 52. L’une des deux brides de connexion 50 est disposée sur la partie 66 restante du tore d’eau alimentaire 24, et l’autre bride de connexion 50 est disposée sur la portion de remplacement 42 notamment sur le conduit 58 ou directement sur le raccord en té 40 lorsque le système de remplacement 36 ne comprend pas de portion de remplacement 42.
Avantageusement, un joint d’étanchéité métallique est disposé entre les deux brides de connexion 50.
Dans une variante non représentée, la quatrième fixation comprend deux arceaux fixés entre eux au moyens de boulons et entourant la zone de contact entre la portion de remplacement 42 et le reste du tore d’eau alimentaire 24.
Une méthode de réparation d’un tore d'eau alimentaire 24 au moyen d’un système de réparation 36 selon l’invention va maintenant être décrite.
Initialement, le générateur de vapeur 10 comprend un tore d’eau alimentaire 24 conventionnel.
Un amincissement d’une paroi du tore d’eau alimentaire 24 est détecté et une opération de réparation est décidée.
En variante, la réparation est décidée de manière préventive avant que l’amincissement de la paroi ne soit détecté.
La réparation du tore d’eau alimentaire 24 est alors planifiée lors d’une opération de maintenance sur le générateur de vapeur 10, par exemple lors d’une visite décennale du réacteur nucléaire.
Durant cette maintenance, l’eau est vidée du générateur de vapeur 10 puis le ou les trous d’homme secondaire 28 sont ouverts pour donner accès à l’intérieur du générateur de vapeur 10 aux opérateurs en charge de la maintenance.
Le tore d'eau alimentaire 24 est alors découpé en un ou plusieurs tronçons.
Dans un mode de réalisation, seule la partie endommagée du tore d'eau alimentaire 24 est découpée.
En variante, l’ensemble du tore d'eau alimentaire 24 est découpé.
Puis, la partie endommagée ou susceptible d’être endommagée, et éventuellement le reste du tore d'eau alimentaire 24, sont sortis du générateur de vapeur 10 par l’un des trous d’homme secondaire 28.
Le système de réparation 36 est initialement dans la configuration détachée.
La manchette 38, les sections 46A, 46B, 46C du raccord en té 40 et avantageusement au moins une portion de remplacement 42 ne sont alors pas fixées entre elles.
Le système de réparation 36 dans la configuration détachée est alors introduit dans le générateur de vapeur 10 par le trou d’homme secondaire 28.
La manchette 38 est alors raccordée au conduit de fourniture d’eau alimentaire et ainsi au système ARE.
Puis, les différentes sections 46A, 46B, 46C du raccord en té 40 sont alors fixées entre elles au moyen de la deuxième fixation amovible. En particulier, les deux brides de connexion 50 correspondantes sont fixées entre elles au moyen des boulons 52.
La manchette 38 et le raccord en té 40 sont également fixés entre eux au moyen de la première fixation amovible. En particulier, les deux brides de connexion 50 correspondantes sont fixées entre elles au moyen des boulons 52.
Avantageusement, la portion de remplacement 42 est fixée au raccord en té 40 au moyen de la troisième fixation.
Lorsque le système de réparation 36 comprend plusieurs portions de remplacement 42, ces dernières sont fixées entre elles.
Les J-tubes 60 sont montés puis fixés au conduit 58 des différentes portions de remplacement 42.
Lorsqu’une partie 66 du tore d’eau alimentaire 24 est conservée, la partie 66 restante est fixée à la portion de remplacement 42 associée au moyen de la quatrième fixation.
En variante, aucune portion de remplacement 42 n’est installée et la partie 66 restante est fixée directement au raccord de té 40 au moyen de la quatrième fixation.
Le tore d’eau alimentaire 24 est alors réparé et de nouveau fonctionnel.
On conçoit ainsi que l’invention présente un certain nombre d’avantages.
En effet, le système de réparation selon l’invention permet un remplacement de la partie endommagée du tore d’eau alimentaire rapide et facilement mis en œuvre lors d’une opération de maintenance du générateur de vapeur.
L’invention permet de limiter les interventions à l’intérieur du générateur de vapeur, notamment les étapes de soudage, tout en utilisant des moyens de manutention simple et un outillage conventionnel.
En effet, la manchette et les sections du raccord en té sont introduites facilement par le trou d’homme secondaire 28 et sont montées aisément au moyen des fixations amovibles dans le générateur de vapeur.
L’invention permet également de changer le matériau du tore d’eau alimentaire en remplaçant l’acier au carbone par de l’acier inoxydable et ainsi éviter très fortement les phénomènes d’érosion/corrosion.
En outre, les performances d’alimentation en eau alimentaire du générateur de vapeur ne sont pas modifiées puisque la géométrie interne du tore est conservée. En effet, la manchette 38, le raccord de té 40 et la portion de remplacement 42 sont dimensionnés de sorte à conserver un canal hydraulique identique à celui du tore d’eau alimentaire d’origine. Ainsi, les justifications à apporter aux autorités de sureté sont limitées.
Claims (15)
- Système de réparation (36) d’un tore d’eau alimentaire (24) d’un générateur de vapeur (10) d'un réacteur nucléaire, le tore d’eau alimentaire (24) étant propre à être raccordé à un conduit de fourniture d’eau alimentaire afin de distribuer l'eau alimentaire dans le générateur de vapeur (10), le système de réparation (36) comprenant :
- une manchette (38) cylindrique propre à être raccordée au conduit de fourniture d’eau alimentaire ;
- un raccord en té (40) définissant trois ouvertures (48A, 48B, 48C), une première ouverture (48A) étant propre à être fixée à la manchette (38), les deux autres ouvertures (48B, 48C) étant propres à être fixées chacune à une branche du tore d’eau alimentaire (24), le raccord en té (40) comprenant au moins deux sections (46A, 46B, 46C) distinctes définissant chacune au moins l’une des trois dites ouvertures (48A, 48B, 48C);
- une première fixation amovible, sans soudure, entre la manchette (38) et le raccord en té (40) ; et
- une deuxième fixation amovible, sans soudure, entre les au moins deux sections (46A, 46B, 46C) du raccord en té (40). - Système de réparation (36) selon la revendication 1, dans lequel le raccord en té (40) comprend trois sections (46A, 46B, 46C), chaque section (46A, 46B, 46C) définissant respectivement l’une des trois ouvertures (48A, 48B, 48C).
- Système de réparation (36) selon la revendication 2, dans lequel la première section (46A) comprend une base cylindrique (54) définissant la première ouverture (48A) et un arceau (56) s’étendant de part et d’autre de la base cylindrique (54), l’arceau (56) et la base cylindrique (54) présentent une forme complémentaire de chacune des faces correspondantes des deuxième et troisième sections (46B, 46C).
- Système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes , dans lequel la première fixation et la deuxième fixation comprennent chacune deux brides de connexion (50) propre à être fixées entre elles par des boulons (52).
- Système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la manchette (38) et le raccord en té (40) comprennent un matériau en acier inoxydable.
- Système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la dimension transversale maximale de chaque section (46A, 46B, 46C) du raccord en té (40) est inférieure à 450 mm.
- Système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre :
- au moins une portion de remplacement (42) de tore d’eau alimentaire (24) comportant un conduit (58) et au moins un J-tube (60) raccordé fluidiquement au conduit (58), et
- une troisième fixation amovible, sans soudure, entre le raccord en té (40) et la portion de remplacement (42).
- Système de réparation (36) selon la revendication 7, dans lequel le conduit (58) est composé d’un acier inoxydable et dans lequel l’au moins un J-tube (60) est composé d’inconel.
- Système de réparation (36) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel chaque portion de remplacement (42) comprend au moins deux J-tubes (60), notamment trois J-tubes (60), fixés entre eux au moyen d’au moins une plaque de raccord (62) afin de former un ensemble de J-tubes (60).
- Système de réparation (36) selon la revendication 9, dans lequel chaque ensemble de J-tubes (60) comprend au moins deux parties distinctes et fixées entre elles de manière amovible au niveau de l’une des plaques de raccord (62).
- Système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un joint d’étanchéité métallique disposé au niveau de la première fixation et/ou de la deuxième fixation.
- Méthode de réparation d’un tore d'eau alimentaire (24) d’un générateur de vapeur (10) d'un réacteur nucléaire, le tore d’eau alimentaire (24) étant raccordé à un conduit de fourniture d’eau alimentaire afin de distribuer l'eau alimentaire dans le générateur de vapeur (10), la méthode de réparation comprenant au moins les étapes suivantes :
- découpage du tore d'eau alimentaire (24), et
- remplacement de la partie endommagée par un système de réparation (36) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Méthode de réparation selon la revendication 12, dans laquelle au moins une partie (66), notamment deux parties (66), du tore d’eau alimentaire (24) d’origine est conservée, la méthode de réparation comprenant en outre une étape de fixation du système de réparation (36) à la partie (66) restante du tore d’eau alimentaire (24) au moyen d’une quatrième fixation amovible.
- Méthode de réparation selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le générateur de vapeur (10) comprend au moins un trou d’homme secondaire (28), la méthode de réparation comprenant en outre les étapes suivantes :
- sortie de la partie endommagée du générateur de vapeur (10) par le trou d’homme secondaire (28),
- introduction du système de réparation (36) dans le générateur de vapeur (10) par le trou d’homme secondaire (28), la manchette (38) et les au moins deux sections (46A, 46B, 46C) du raccord en té (40) n’étant pas fixés entre eux,
- fixation, dans le générateur de vapeur (10), des au moins deux sections (46A, 46B, 46C) du raccord en té (40) au moyen de la deuxième fixation amovible, et
- fixation, dans le générateur de vapeur (10), de la manchette (38) et du raccord en té (40) au moyen de la première fixation amovible. - Méthode de réparation selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel le système de réparation (36) est selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, la méthode de réparation comprenant en outre une étape de fixation de l’au moins une portion de remplacement (42) de tore d’eau alimentaire au raccord en té (40) au moyen de la troisième fixation amovible.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2654351A (en) * | 1949-02-01 | 1953-10-06 | Babcock & Wilcox Co | Fluid separator |
| US4706613A (en) * | 1986-10-17 | 1987-11-17 | Westinghouse Electric Corp. | Steam generator having an auxiliary recirculation path |
| US5335629A (en) * | 1991-12-19 | 1994-08-09 | Framatome | Preheating steam generator |
| US20140360442A1 (en) * | 2012-02-07 | 2014-12-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Water supply tube for steam generator |
| FR3010761A1 (fr) * | 2013-09-13 | 2015-03-20 | Areva Np | Dispositif de serrage et procede de mise en securite d'un dispositif d'alimentation en eau alimentaire d'un generateur de vapeur susceptible d'utiliser un tel dispositif |
-
2020
- 2020-07-03 FR FR2007059A patent/FR3112189B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2654351A (en) * | 1949-02-01 | 1953-10-06 | Babcock & Wilcox Co | Fluid separator |
| US4706613A (en) * | 1986-10-17 | 1987-11-17 | Westinghouse Electric Corp. | Steam generator having an auxiliary recirculation path |
| US5335629A (en) * | 1991-12-19 | 1994-08-09 | Framatome | Preheating steam generator |
| US20140360442A1 (en) * | 2012-02-07 | 2014-12-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Water supply tube for steam generator |
| FR3010761A1 (fr) * | 2013-09-13 | 2015-03-20 | Areva Np | Dispositif de serrage et procede de mise en securite d'un dispositif d'alimentation en eau alimentaire d'un generateur de vapeur susceptible d'utiliser un tel dispositif |
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