FR3118168A1 - Dispositif de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur et procédé de test d’étanchéité mettant en œuvre un tel dispositif en cellule blindée - Google Patents

Dispositif de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur et procédé de test d’étanchéité mettant en œuvre un tel dispositif en cellule blindée Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un dispositif de test d’étanchéité (1) d’une manche de protection de télémanipulateur destiné à être installé dans une cellule blindée via un fourreau de traversée, ladite manche étant assemblée à une bague d’enceinte dans ladite cellule, le dispositif comprenant :- une tige (10) comprenant deux extrémités (10A, 10B) ;- une pièce de connexion (13) assemblée à ladite tige au niveau de sa deuxième extrémité (10B) et comprenant des moyens d’assemblage étanche (131, 135) avec la bague d’enceinte ;- un moyen de guidage (14) solidarisé à la tige et apte à permettre le guidage du dispositif dans le fourreau de traversée ;- un moyen de manœuvre (11) assemblé à la tige à proximité de sa première extrémité (10A);- une ligne fluide comprenant une première extrémité destinée à rester à l’extérieur de la cellule et une deuxième extrémité destinée à déboucher à l’intérieur de la cellule, dans la manche de protection. Fig. 1

Description

Dispositif de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur et procédé de test d’étanchéité mettant en œuvre un tel dispositif en cellule blindée
Domaine technique de l’invention
L’invention se situe dans le domaine de l’industrie nucléaire, et plus spécifiquement dans le domaine des télémanipulateurs pour cellules de haute activité, désignées « cellules chaudes » ou « cellules blindées ».
L’invention concerne un dispositif de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur ainsi qu’un procédé de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur mettant en œuvre un tel dispositif en cellule blindée.
Etat de la technique
Les télémanipulateurs sont largement employés dans l'industrie nucléaire, et précisément dans les cellules chaudes. Une cellule chaude est connue comme étant une enceinte destinée au stockage, au traitement et/ou à la manipulation de matières radioactives, ladite enceinte étant étanche et blindée afin d’assurer le confinement et la protection contre les rayonnements desdites matières nucléaires. Une cellule chaude peut être également désignée par « cellule blindée » voire « cellule » dans la présente description.
Un télémanipulateur permet de travailler à distance dans une cellule chaude depuis l'extérieur de ladite cellule. Un télémanipulateur, tel que décrit notamment dans la demande de brevetFR2703941A1, se compose de trois parties : un bras maître situé hors de la cellule, manipulé par l'opérateur, un bras esclave situé dans la cellule, terminé par un organe de préhension et une traversée qui unit les deux parties précédentes et s'étend à travers un perçage prévu dans l'enceinte afin de transmettre au bras esclave les mouvements appliqués au bras maître par l’opérateur.
Le bras esclave de télémanipulateur est protégé par une manche de protection souple (« booting » ou « gaiter » en anglais), communément en vinyle ou en un matériau souple analogue. La manche de protection est conçue pour recouvrir les parties mécaniques du bras esclave afin de le protéger des contaminations, d’assurer l’étanchéité dans les cellules chaudes, et permet de retirer de façon sûre le bras esclave hors de la cellule lorsqu’il doit être réparé ou remplacé tout en assurant l’étanchéité. Cette manche recouvre presque toute la surface du bras esclave et comprend à son ouverture un joint circulaire serré contre le bras esclave, près de sa jonction à la traversée. Une problématique importante d’une telle manche réside dans l’obtention d’une bonne étanchéité entre le bras esclave et la connexion à travers l’enceinte blindée, formant une des limites de confinement de la cellule.
Par ailleurs, il est procédé régulièrement à des contrôles d’étanchéité sur une cellule chaude et, si le critère d’étanchéité de la cellule n’est pas atteint, une recherche de fuite est nécessaire. L’étanchéité recherchée dans la cellule est généralement comprise entre 10- 2et 10-1vol/h. Une recherche de fuite peut se révéler longue et complexe compte tenu des conditions d’intervention en cellule chaude. De plus, une manche de télémanipulateur peut être une source de fuite en cellule, en cas de rupture de celle-ci. Actuellement, les opérateurs de cellules blindées ne peuvent généralement pas contrôler spécifiquement l’étanchéité d’une manche de télémanipulateur, pour déterminer si la fuite est due à une rupture dans ladite manche, voire si elle est due à une manche d’un télémanipulateur donné lorsqu’il y a plusieurs télémanipulateurs dans une même cellule. Il est donc fréquemment réalisé préventivement un changement de la manche voire des manches de tous les télémanipulateurs de la même cellule. Les manches peuvent ainsi être changées plusieurs fois si les opérations de recherche de fuites perdurent, sachant que le changement de manche lui-même est une source de fuite potentielle.
Ceci génère un coût important (coût des manches, coût des opérations de changement, coût du traitement en déchets nucléaires …), une perte de temps en opérations de changement, ainsi qu’un volume important de déchets nucléaires.
Il existe un dispositif, décrit dans la demande de brevetGB2191827A, adapté pour gérer les variations de pression dans une manche de télémanipulateur au cours du fonctionnement dudit télémanipulateur. Le dispositif décrit consiste en des moyens de soupape actionnables pour compenser et égaliser les variations de pression lors des extensions et des rétractions du bras esclave, et, si un opérateur ne parvient pas à observer le mouvement des moyens de soupape, cela peut indiquer un défaut ou une déchirure de la manche entraînant une fuite. Les inconvénients de ce dispositif résident dans son manque de fiabilité, un défaut de soupape pouvant subvenir pour d’autres causes, et dans la nécessité de faire passer des circuits hors de la cellule chaude, ce qui ajoute un risque de fuite supplémentaire.
Le dispositif décrit ne répond donc pas de manière satisfaisante à la problématique d’isoler précisément et de manière fiable une fuite dans une manche de télémanipulateur.
L’invention vise à surmonter les inconvénients précités de l’art antérieur.
Plus précisément, l’invention vise à disposer d’un dispositif de test d’étanchéité d’une manche de télémanipulateur, permettant de déterminer de manière fiable si ladite manche est étanche ou non étanche, notamment pour éviter de la changer indûment avec les inconvénients associés (coûts, délais, volumes de déchets nucléaires…).
De préférence, il est recherché précisément un dispositif de test d’étanchéité permettant de mesurer de manière précise l’étanchéité de ladite manche.
Un premier objet de l’invention permettant de remédier à ces inconvénients est un dispositif de test d’étanchéité d’une manche de protection d’un télémanipulateur destiné à être installé dans une cellule blindée via un fourreau de traversée, ladite manche étant assemblée à une bague d’enceinte dans ladite cellule, le dispositif comprenant :
- une tige s’étendant selon une direction longitudinale et comprenant deux extrémités :
-- une première extrémité destinée à rester à l’extérieur de la cellule blindée ; et
-- une deuxième extrémité destinée à déboucher à l’intérieur de la cellule blindée ;
- une pièce de connexion, sensiblement en forme de disque de même axe que la tige, assemblée à ladite tige au niveau de la deuxième extrémité de ladite tige et comprenant des moyens d’assemblage étanche avec la bague d’enceinte ;
- un moyen de guidage solidarisé à la tige et apte à permettre le guidage du dispositif dans le fourreau ;
- un moyen de manœuvre assemblé à la tige à proximité de la première extrémité de ladite tige ;
- une ligne fluide comprenant une première extrémité destinée à rester à l’extérieur de la cellule blindée et une deuxième extrémité destinée à déboucher à l’intérieur de ladite cellule, dans la manche de protection à tester.
La pièce de connexion permet de réaliser une liaison étanche du dispositif sur la bague d’enceinte, et ainsi une liaison étanche avec l’intérieur de la manche de protection (qui elle-même est assemblée à la bague d’enceinte).
La ligne fluide est associée avec la tige, soit en étant formée par ladite tige, soit en étant assemblée à ladite tige et/ou au moins partiellement comprise dans ladite tige.
Le dispositif selon l'invention peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles.
La tige est de préférence cylindrique.
Selon une première variante de réalisation, la ligne fluide est formée par la tige, la première extrémité de la ligne fluide correspondant à la première extrémité de ladite tige et la deuxième extrémité de la ligne fluide correspondant à la deuxième extrémité de ladite tige.
Selon une deuxième variante de réalisation, la ligne fluide est formée par un conduit disposé à l’intérieur de la tige. Il peut s’agir d’un conduit souple ou rigide.
Selon une troisième variante de réalisation, la ligne fluide est formée par un conduit solidarisé à la tige en dehors de ladite tige. Il peut s’agir d’un conduit souple ou rigide.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un raccord fluide connecté fluidiquement à la première extrémité de la ligne fluide (destinée à rester à l’extérieur de la cellule blindée), ledit raccord fluide étant de préférence un raccord rapide.
Selon un mode de réalisation, le moyen de guidage comprend au moins une couronne de même axe (direction longitudinale) que la tige, et de préférence au moins deux couronnes de même axe que la tige, dont le diamètre est peu inférieur au diamètre intérieur du fourreau, chaque couronne étant solidarisée en son centre à ladite tige.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un manchon de liaison dans lequel la deuxième extrémité de la tige est emboitée de manière à assurer une liaison entre ladite tige et la pièce de connexion.
En particulier, des vis peuvent assurer la liaison mécanique entre le manchon de liaison et la pièce de connexion. En outre, un joint d’étanchéité, par exemple un joint torique, peut assurer l’étanchéité de ladite liaison mécanique.
Selon un mode de réalisation, le moyen de manœuvre comprend deux barres de manœuvre reliées par une bague de liaison ajustée autour de la tige.
Selon un mode de réalisation, les moyens d’assemblage étanche de la pièce de connexion avec la bague d’enceinte comprennent des ergots aptes à coopérer avec des encoches sur la bague d’enceinte de manière à former un système de fermeture/ouverture de type baïonnette. Les moyens d’assemblage étanche comprennent de préférence au moins un joint d’étanchéité.
Selon un mode de réalisation avantageux, la ligne fluide est munie d’un filtre et/ou d’un clapet anti-retour. Ceci permet d’éviter une contamination vers l’extérieur de la cellule en cas de rétro-injection de fluide depuis l’intérieur de la cellule, notamment si la manche n’est pas étanche.
Un deuxième objet de l’invention est un procédé de test d’étanchéité d’une manche de protection d’un télémanipulateur destiné à être installé dans une cellule chaude via un fourreau de traversée, ladite manche étant assemblée à une bague d’enceinte dans ladite cellule, le procédé mettant en œuvre le dispositif de test d’étanchéité selon le premier objet de l’invention et comprenant les étapes suivantes :
- introduction du dispositif de test d’étanchéité dans le fourreau ;
- connexion de la pièce de connexion à la bague d’enceinte ;
- injection de fluide dans la ligne fluide.
Selon un mode de réalisation, le fluide est de la fumée, le procédé comprenant une étape ultérieure de détection de fumée à l’intérieur de la cellule.
Selon un autre mode de réalisation, le fluide est un gaz en légère surpression par rapport à la pression atmosphérique, le procédé comprenant une étape ultérieure de détermination de la variation de pression dans le temps afin de déterminer un taux de fuite.
Selon un autre mode de réalisation, le fluide est un gaz, le procédé comprenant une étape ultérieure de détermination de la variation du débit de gaz dans le temps afin de déterminer un débit de fuite.
Le dispositif et le procédé selon l'invention peuvent comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite en référence aux figures annexées données à titre d’exemple:
représente un exemple de réalisation d’un dispositif de test d’étanchéité conforme à l’invention, en vue 3D ;
représente le dispositif de test d’étanchéité de la selon une coupe longitudinale ;
représente un détail A du dispositif de test d’étanchéité de la ;
représente un détail B du dispositif de test d’étanchéité de la ;
représente le dispositif de test d’étanchéité de la mis en place dans un fourreau de cellule ;
représente un détail C du dispositif de test d’étanchéité représenté en .
représente un télémanipulateur mis en place dans une cellule.
Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues.
De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.
Description détaillée de l’invention
La représente un télémanipulateur mis en place dans une cellule blindée, de manière connue.
Comme indiqué en introduction, une cellule blindée (ou cellule chaude) est une enceinte étanche et blindée dans le but d’assurer le confinement de la contamination et la protection contre les rayonnements de matières nucléaires. Pour assurer le confinement en toute situation, l’intérieur de la cellule est placé en dépression permanente par rapport à l’extérieur de ladite cellule. Plusieurs traversées sont présentes au travers des murs de cellule et sont placées dans des fourreaux noyés dans lesdites cellules de manière à faire passer de manière étanche des télémanipulateurs, ou d’autres équipements, ainsi que des réseaux d'alimentation en fluide, en électricité et en communication.
Notamment, la traversée 52 qui unit les bras maître 51 et esclave 53 d’un télémanipulateur 5 est insérée de manière étanche dans un fourreau 30 dédié formé dans un mur 3 de la cellule blindée. Un fourreau de télémanipulateur est adapté à un type de télémanipulateur et notamment aux dimensions de la traversée dudit télémanipulateur. Lorsque le bras esclave 53 d’un télémanipulateur est à l’intérieur 2 de la cellule, il est protégé par une manche de protection 54, qui est assemblée de manière étanche à une bague d’enceinte 20 en cellule. Une bague d’enceinte est adaptée pour un type de télémanipulateur donné. La bague d’enceinte comprend au moins une partie dont le diamètre intérieur correspond sensiblement au diamètre intérieur du fourreau.
Comme représenté en figures 5 et 6 qui représentent le dispositif de l’invention mis en place dans un fourreau de traversée formé dans un mur d’une cellule blindée, la bague d’enceinte 20 peut elle-même être assemblée contre une paroi intérieure de la cellule à l’endroit où débouche le fourreau 30 par une première partie 21 en forme de couronne. La bague d’enceinte comporte une seconde partie 22 assemblée de manière étanche à la première partie 21 et en forme de couronne cylindrique. Cette seconde partie 22 s’étend vers l’intérieur de la cellule, et elle comporte au moins deux gorges 225 sur au moins deux circonférences intérieures pour recevoir de manière étanche une manche de protection. La manche de protection comprend à une première extrémité 54A une lèvre d’étanchéité apte à coopérer avec chacune desdites gorges. La deuxième extrémité 54B de la manche est refermée également de manière étanche au plus près de la pince 531 du bras esclave.
Lorsqu’on réalise le test d’étanchéité de la manche de protection, celle-ci doit être assemblée à la bague d’enceinte 20.
Les opérations de télémanipulation se font en manipulant la poignée 511 du bras maître 51 depuis la zone avant 4 (zone localisée devant la cellule), généralement en utilisant un hublot 7 épais intégré à une paroi de la cellule pour visualiser l’intérieur de la cellule. Il est à noter que pour certains télémanipulateurs, les opérations peuvent se faire via une interface de commande, au lieu ou en complément de la poignée du bras maître, et/ou peuvent être visualisées par un système de visualisation dédié (caméra, écran …), au lieu ou en complément du hublot.
Le dispositif de test d’étanchéité de l’invention est destiné à être introduit dans un fourreau 30 en lieu et place de la traversée 52 du télémanipulateur. Il est en outre destiné à être solidarisé à la bague d’enceinte 20 à laquelle est assemblée la manche de télémanipulateur. Cette solidarisation doit se faire de manière étanche pour les besoins du test d’étanchéité de la manche de protection, mais également pour ne pas perdre le confinement de la cellule.
Les figures 1 à 6 représentent un exemple de réalisation d’un dispositif de test d’étanchéité conforme à l’invention, selon plusieurs vues, coupes et détails. Les figures 5 et 6 représentent plus particulièrement le dispositif de la mis en place dans un fourreau de traversée formé dans un mur d’une cellule blindée. La description qui suit fait référence à ces six figures 1 à 6.
Le dispositif de test d’étanchéité 1 s’étend selon une direction longitudinale X et comprend :
- une tige cylindrique 10 de forme allongée selon la direction longitudinale X et comprenant deux extrémités 10A et 10B :
-- une première extrémité 10A destinée à être à l’extérieur (ici la face avant 4) de la cellule ; et
-- une deuxième extrémité 10B destinée à déboucher à l’intérieur 2 de la cellule, et plus précisément dans la manche de protection 54 à tester ;
- une ligne 15 de fluide apte à déboucher à l’intérieur de la cellule et plus précisément dans la manche de protection à tester ;
- un raccord fluide 12 connecté fluidiquement à la ligne fluide (le raccord est à l’extérieur de la cellule) ;
- une poignée de manœuvre 11 apte à permettre la manipulation du dispositif et notamment sa rotation autour de la direction longitudinale X de manière à pouvoir verrouiller le dispositif à la bague d’enceinte 20 ;
- une pièce de connexion 13 apte à réaliser une liaison étanche avec la bague d’enceinte 20 ;et
- deux guides 14 aptes à permettre le guidage du dispositif dans le fourreau 30 chaque guide étant sensiblement en forme de couronne de même axe que la tige, chaque couronne étant solidarisée en son centre à la tige.
La pièce de connexion 13 est sensiblement en forme de disque, de même axe X que la tige 10.
La poignée de manœuvre représentée comprend deux barres de manœuvre 111, 112 reliées par une bague 110 ajustée autour de la tige 10 ; la poignée est assemblée à la tige à proximité de la première extrémité 10A de ladite tige.
Le raccord fluide 12 peut être relié à une arrivée de fluide 6 ne faisant pas nécessairement partie du dispositif. Il peut s’agir d’un raccord fluide de type « raccord rapide » par exemple un raccord rapide connu sous la marque Staubli. Le raccord fluide 12 peut coopérer avec un raccord rapide 61 de la même marque pour être connecté à une arrivée de fluide 6, par exemple un raccord rapide femelle coopérant avec un raccord rapide mâle. Le fluide utilisé dans le test d’étanchéité est généralement un gaz, un mélange de gaz et/ou de la fumée.
La ligne fluide 15 peut être formée directement par la tige 10. Dans ce cas, la première extrémité 10A est connectée fluidiquement au raccord fluide 12 et la deuxième extrémité 10B est destinée à amener le fluide de test dans la manche à tester.
Alternativement, la ligne fluide 15 peut être formée par un conduit indépendant de la tige, qui peut être un conduit souple. Dans ce cas, la première extrémité 15A du conduit est connectée fluidiquement au raccord fluide 12, la deuxième extrémité 15B est apte à déboucher à l’intérieur de la cellule et plus précisément dans la manche à tester. Le conduit peut être disposé dans la tige, dans ce cas cela permet de former une double enveloppe protégeant ledit conduit. Alternativement, comme représenté dans la , le conduit 15 peut être disposé en dehors de la tige, et solidarisé à ladite tige.
La ligne fluide peut être munie d’un filtre, par exemple au niveau du raccord fluide 12. Ceci permet d’éviter une contamination vers l’extérieur de la cellule en cas de rétro-injection de fluide depuis l’intérieur de la cellule, notamment si la manche n’est pas étanche. On peut également prévoir un clapet anti-retour sur la ligne fluide.
La deuxième extrémité 10B de la tige 10 est emboitée dans un manchon de liaison 16, apte à assurer une liaison entre ladite tige et la pièce de connexion 13. La liaison mécanique entre le manchon 16 et la pièce de connexion 13 est assurée par des vis 160, et un joint d’étanchéité 161 de type joint torique assure l’étanchéité de ladite liaison.
La pièce de connexion 13 permet de réaliser une liaison étanche sur la bague d’enceinte 20, plus précisément sur la première partie 21 de ladite bague d’enceinte. Un joint d’étanchéité 131 assure l’étanchéité de la liaison entre la pièce de connexion 13 et ladite première partie de la bague d’enceinte.
En outre, la pièce de connexion 13 est munie d’ergots 135 faisant saillie sur sa circonférence extérieure, lesdits ergots étant aptes à coopérer (par exemple s’emboiter) avec des encoches 215 formées sur la circonférence intérieure de la première partie 21 de la bague d’enceinte 20, les ergots et les encoches formant un système de fermeture/ouverture de type baïonnette. En manœuvrant la poignée de manœuvre 11 de manière à faire tourner le dispositif autour de la direction longitudinale, on peut ainsi verrouiller le dispositif à la bague d’enceinte 20 ou le déverrouiller.
Les deux guides 14 en forme de couronnes ont un diamètre peu inférieur au fourreau 30 et notamment à la paroi intérieure 31 dudit fourreau. Ils sont répartis le long de la direction longitudinale X.
Les dimensions du dispositif et de ses différentes pièces sont adaptées aux dimensions du fourreau et de la bague d’enceinte. Ainsi, la longueur du dispositif est supérieure à celle du fourreau, le diamètre hors tout du dispositif est inférieur au diamètre intérieur du fourreau ainsi qu’au diamètre intérieur de la première partie de la bague d’enceinte.
La longueur du dispositif est typiquement supérieure à 20 cm, notamment supérieure à 50 cm, voire supérieure à 1 ou 1,2 mètre. La longueur du dispositif est supérieure aux épaisseurs des murs de cellules, qui peuvent être comprises entre 20 cm et 1,2 mètre, voire entre 10 cm et 1,2 mètre (l’épaisseur dépend du matériau utilisé pour les murs et notamment si ce sont des murs en plomb ou en béton, les murs étant moins épais avec du plomb, le plomb étant plus dense que le béton).
Il est à noter que la bague d’enceinte, et a minima la première partie de ladite bague d’enceinte, peut être modifiée pour réaliser le système de fermeture/ouverture de type baïonnette de la pièce de connexion avec la bague d’enceinte.
Les différentes pièces, hormis les joints d’étanchéité, sont généralement en inox.
A titre indicatif, les dimensions des différentes pièces sont les suivantes, pour une bague d’enceinte 20 de diamètre 325 mm et un fourreau 30 de longueur 1100 mm et de diamètre intérieur 254 mm :
- longueur totale L1du dispositif : 1410 mm ;
- diamètre D10de la tige : 28 mm et épaisseur : 1,5 mm ;
- diamètre D13de la pièce de connexion : 253 mm ;
- diamètre D14de chaque guide : 250 mm ;
- distance D entre les deux guides : 520 mm ;
- distance D’ entre le guide et la poignée de manœuvre : 300 mm ;
- longueur totale L11de la poignée de manœuvre : 410 mm.
Nous allons maintenant décrire un procédé de test d’étanchéité mettant en œuvre le dispositif de test de l’invention.
La manche de protection est déjà assemblée à la bague d’enceinte 20 dans la cellule, et le bras maître ainsi que la traversée du télémanipulateur ont été déconnectés et enlevés. Le bras esclave est en place dans la cellule, la manche étant disposée autour dudit bras esclave.
Le dispositif de test d’étanchéité 1 est introduit depuis la zone avant 4 dans le fourreau 30 en lieu et place de la traversée du télémanipulateur, les guides 14 permettant de guider le dispositif dans ledit fourreau. Le dispositif est engagé dans le fourreau 30 jusqu’à être en contact avec la bague d’enceinte 20, comme représenté dans les figures 5 et 6. Les ergots 135 de la pièce de connexion 13 sont engagés dans les encoches 215 de la première partie 21 de la bague d’enceinte puis à l’aide de la poignée de manœuvre 11, un quart de tour est réalisé afin de verrouiller la pièce de connexion 13 et ainsi le dispositif à la bague d’enceinte 20, le joint d’étanchéité 131 assurant l’étanchéité entre les deux.
Une arrivée de fluide 6 est connectée au raccord fluide 12. Deux types de tests peuvent être réalisés, l’arrivée de fluide différant selon le fluide utilisé. On réalise de préférence le premier type de test dans un premier temps et le second type de test dans un second temps. Le premier type de test est qualitatif et peut permettre de localiser la fuite alors que le second test peut être quantitatif. Ces deux types de test peuvent donc être complémentaires.
Le premier type de test consiste à envoyer de la fumée dans la ligne fluide 15 et ainsi dans la manche de télémanipulateur. La fumée peut provenir d’un générateur de fumée, utilisant par exemple un bloc de paraffine. La fumée peut être blanche ou colorée, elle doit se voir à travers le hublot de la cellule ou via une caméra de cellule, voire par un capteur de fumée disposé dans la cellule. Si de la fumée est détectée en cellule, que ce soit visuellement, via une caméra ou par un capteur, cela signifie qu’il y a une fuite au niveau de la manche de télémanipulateur. S’il est possible de localiser précisément la sortie de la fumée, on peut décider de replacer la manche dans une des gorges 225 de la deuxième partie 22 de la bague d’enceinte ou autour de la pince du bras esclave, si on localise de la fumée à l’une de ces extrémités. On peut ensuite réaliser le second type de test ou décider de remplacer la manche.
Un second type test consiste à injecter un gaz en légère surpression dans la manche de télémanipulateur via la ligne fluide 15, la surpression initiale étant déterminée et étant mesurée par un capteur de pression (par exemple un manomètre) depuis la zone avant, puis à mesurer la variation de pression pendant un temps donné ou à mesurer le temps nécessaire pour que la pression redescende à une pression donnée notamment à la pression de la cellule. Quelle que soit la mesure sélectionnée pour quantifier la variation de la pression dans le temps, elle peut permettre de quantifier le taux de fuite de la manche et de statuer sur son intégrité, notamment en comparant avec des valeurs de référence pour une manche étanche. Une valeur seuil de taux de fuite peut être définie, au-delà de laquelle la manche doit être changée. Le seuil peut être de 1,4.10-2Pa.m3.s-1.
Une variante de second type de test peut être d’injecter un gaz à un débit donné, le débit de gaz étant mesuré par un débitmètre (par exemple un volucompteur) depuis la zone avant de la cellule. La variation de débit de gaz au cours de l’injection permet de déterminer un débit de fuite, faible s’il n’y a pas de fuite et plus ou moins fort en cas de fuite. Elle peut permettre de quantifier le débit de fuite de la manche et de statuer sur son intégrité, notamment en comparant avec des valeurs de référence pour une manche étanche. Une valeur seuil de débit de fuite peut être définie, au-delà de laquelle la manche doit être changée. Le seuil peut être de 0,5 NL/h, ou correspondre à la limite de détection d’une variation de débit.
Ainsi, l’invention permet de vérifier si la manche a perdu ou non son étanchéité, de quantifier un taux d’étanchéité et de décider de changer la manche uniquement si la valeur (taux ou débit) de fuite et supérieure à une valeur seuil. Cela limite le nombre de changements non pertinents de manches de télémanipulateur, réduisant ainsi de manière importante le coût de ces changements, le volume de déchets nucléaires générés et le temps passé.
En outre, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation entrant dans la portée des revendications.
Références des figures :
1 dispositif de test
10 tige
10A première extrémité de la tige
10B deuxième extrémité de la tige
11 poignée de manœuvre
110 bague de liaison
111, 112 barres de manœuvre
12 raccord fluide
13 pièce de connexion
131 joint d’étanchéité
135 ergots baïonnette
14 guides
15 ligne fluide
15A première extrémité de la ligne fluide
15B deuxième extrémité de la ligne fluide
16 manchon de liaison
160 vis d’assemblage
161 joint d’étanchéité
2 intérieur cellule
20 bague d’enceinte
21 première partie de la bague d’enceinte
215 encoches pour ergots baïonnette
22 deuxième partie de la bague d’enceinte
225 gorges pour manche de télémanipulateur
3 mur cellule
30 fourreau de traversée
31 paroi intérieure fourreau
4 zone avant
5 télémanipulateur
51 bras maître
511 poignée bras maître
52 traversée télémanipulateur
53 bras esclave
531 pince bras esclave
54 manche de protection
54A première extrémité de la manche
54B deuxième extrémité de la manche
6 conduit d’arrivée fluide
61 raccord du conduit
7 hublot de cellule

Claims (17)

  1. Dispositif de test d’étanchéité (1) d’une manche de protection (54) d’un télémanipulateur (5) destiné à être installé dans une cellule blindée via un fourreau de traversée (30), ladite manche étant assemblée à une bague d’enceinte (20) dans ladite cellule, le dispositif comprenant :
    - une tige (10) s’étendant selon une direction longitudinale (X) et comprenant deux extrémités :
    -- une première extrémité (10A) destinée à rester à l’extérieur de la cellule blindée ; et
    -- une deuxième extrémité (10B) destinée à déboucher à l’intérieur de la cellule blindée ;
    - une pièce de connexion (13), sensiblement en forme de disque de même axe que la tige (10), assemblée à ladite tige au niveau de la deuxième extrémité (10B) de ladite tige et comprenant des moyens d’assemblage étanche (131, 135) avec la bague d’enceinte (20) ;
    - un moyen de guidage (14) solidarisé à la tige (10) et apte à permettre le guidage du dispositif (1) dans le fourreau de traversée (30) ;
    - un moyen de manœuvre (11) assemblé à la tige (10) à proximité de la première extrémité (10A) de ladite tige ;
    - une ligne fluide comprenant une première extrémité destinée à rester à l’extérieur de la cellule blindée et une deuxième extrémité destinée à déboucher à l’intérieur de la cellule, dans la manche de protection à tester.
  2. Dispositif (1) selon la revendication 1, la tige (10) étant cylindrique.
  3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, la ligne fluide étant formée par la tige (10), la première extrémité de la ligne fluide correspondant à la première extrémité (10A) de ladite tige et la deuxième extrémité de la ligne fluide correspondant à la deuxième extrémité (10B) de ladite tige.
  4. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, la ligne fluide étant formée par un conduit (15) disposé à l’intérieur de la tige (10).
  5. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, la ligne fluide étant formée par un conduit (15) solidarisé à la tige (10) en dehors de ladite tige.
  6. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre un raccord fluide (12) connecté fluidiquement à la première extrémité (10A, 15A) de la ligne fluide (10, 15), ledit raccord fluide étant de préférence un raccord rapide.
  7. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, le moyen de guidage (14) comprenant au moins une couronne de même axe (X) que la tige (10), et de préférence au moins deux couronnes de même axe (X) que la tige, dont le diamètre est peu inférieur au diamètre intérieur du fourreau (30), chaque couronne étant solidarisée en son centre à ladite tige.
  8. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un manchon de liaison (16) dans lequel la deuxième extrémité (10B) de la tige (10) est emboitée de manière à assurer une liaison entre ladite tige et la pièce de connexion (13).
  9. Dispositif (1) selon la revendication 8, comprenant des vis (160) assurant la liaison mécanique entre le manchon (16) et la pièce de connexion (13) et un joint d’étanchéité (161), par exemple un joint torique, assurant l’étanchéité de ladite liaison.
  10. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, le moyen de manœuvre (11) comprenant deux barres de manœuvre (111, 112) reliées par une bague de liaison (110) ajustée autour de la tige (10).
  11. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, les moyens d’assemblage étanche (131, 135) de la pièce de connexion avec la bague d’enceinte comprenant des ergots (135) aptes à coopérer avec des encoches (215) sur la bague d’enceinte (20) de manière à former un système de fermeture/ouverture de type baïonnette.
  12. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, les moyens d’assemblage étanche (131, 135) comprenant au moins un joint d’étanchéité (131).
  13. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, la ligne fluide étant munie d’un filtre et/ou d’un clapet anti-retour.
  14. Procédé de test d’étanchéité d’une manche de protection (54) d’un télémanipulateur (5) destiné à être installé dans une cellule blindée via un fourreau de traversée (30), ladite manche étant assemblée à une bague d’enceinte (20) dans ladite cellule, le procédé mettant en œuvre le dispositif de test d’étanchéité défini selon l’une des revendications 1 à 13 et comprenant les étapes suivantes :
    - introduction du dispositif (1) dans le fourreau (30) ;
    - connexion de la pièce de connexion (13) à la bague d’enceinte (20) ;
    - injection de fluide dans la ligne fluide (15).
  15. Procédé selon la revendication 14, le fluide étant de la fumée, le procédé comprenant une étape ultérieure de détection de fumée à l’intérieur de la cellule.
  16. Procédé selon la revendication 14, le fluide étant un gaz en légère surpression par rapport à la pression atmosphérique, le procédé comprenant une étape ultérieure de détermination de la variation de pression dans le temps afin de déterminer un taux de fuite.
  17. Procédé selon la revendication 14, le fluide étant un gaz, le procédé comprenant une étape ultérieure de détermination de la variation du débit de gaz dans le temps afin de déterminer un débit de fuite.
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GB2191827A (en) 1986-06-23 1987-12-23 British Nuclear Fuels Plc Master/slave manipulators
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