FR3129729A1 - Tête d’inspection pour un instrument d’inspection - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une tête d’inspection (110) pour un instrument d’inspection (100) caractérisée en ce qu’elle comporte au moins deux modules (112, 112A, 112B, 112C) autotractés articulés deux à deux au niveau d’une articulation (113), et des moyens moteurs (114) pour pivoter les modules (112, 112A, 112B, 112C) autotractés l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation (113) dans au moins deux sens opposés. (Fig. 9)

Description

Tête d’inspection pour un instrument d’inspection

Domaine technique de l’invention

L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique des colis de déchets radioactifs stockés de façon empilée dans des galeries. Elle pourrait s'appliquer à d'autres domaines de l’entreposage.

L’invention se rapporte plus spécifiquement à une tête d’inspection par un instrument d’inspection, notamment un instrument d’inspection d'un ou plusieurs colis répartis dans un couloir de stockage à inspecter et à une installation d’inspection apte à mettre en œuvre un tel procédé d’inspection.

État de la technique antÉrieure

Dans le cadre du stockage de colis en béton contenant des déchets radioactifs ou des éléments contaminés, il est courant de constituer des piles ou empilements de colis de dimensions normalisées. Ces piles de colis sont ensuite stockées dans des couloirs de stockage, aussi appelés galeries ou alvéoles de stockage, ces couloirs présentant une forme de tunnel, ouvragés en grande profondeur.

S'agissant de la conception de ce type de stockage souterrain de colis de déchets moyennement et hautement radioactifs à vie longue, dit « stockage en couche géologique profonde », il convient de prendre en compte de nombreuses contraintes techniques et exigences de sûreté opérationnelle associées, parmi lesquelles : le rayonnement des colis de stockage ; la grande diversité des colis de stockage ; la circulation extrêmement restreinte dans les ouvrages souterrains ; la détection et la mesure des gaz susceptibles d'être produits par certains colis ; la minimisation des vides résiduels dans les couloirs de stockage entre colis et entre les colis et les parois des ouvrages ; et la réversibilité du système de stockage et donc la récupérabilité des colis le cas échéant.

La manipulation des colis à l'intérieur des couloirs de stockage n'est envisagée généralement qu’au moyen de ponts roulants installés à l'intérieur de ces couloirs de stockage et se déplaçant longitudinalement le long du couloir de stockage associé.

Afin d'optimiser l'utilisation du volume intérieur du couloir de stockage, il a été proposé d'utiliser des ponts roulants montés sur un chemin de guidage, qui comportent des poutres transversales évoluant au-dessus des colis. Un tel type de pont roulant est de volume limité, ce qui permet d'optimiser l'utilisation du volume interne du couloir de stockage. D'une manière générale, les colis sont disposés par groupes de plusieurs rangées transversales accolées sur plusieurs niveaux, qui sont séparées les uns des autres.

Un contrôle de ces colis doit être réalisé régulièrement, aussi bien au cours du remplissage du couloir de stockage, que lorsque le couloir de stockage a été rempli, afin de vérifier que ni les parois du couloir de stockage associé, ni les colis, ne sont endommagés ou ne se sont déplacés.

Cependant, comme on l'a précisé précédemment, une fois remplie, le volume libre à l'intérieur du couloir de stockage entre, sur les côtés et au-dessus des colis, est extrêmement limité pour des raisons de sûreté à long terme, ce qui ne permet pas de dédier facilement un espace supplémentaire pour des moyens de contrôle.

De plus, les moyens utilisés pour réaliser le contrôle doivent être conçus pour ne pas gêner tout chargement ultérieur de colis, lorsque le contrôle est réalisé lorsque le couloir de stockage n'est pas complètement rempli.

L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant de mettre en œuvre des mesures d’inspection et de contrôle de manière fiable et efficace, en particulier de déchets radioactifs ou des éléments contaminés contenus dans des colis et stockés dans des couloirs de stockage.

Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, une tête d’inspection pour un instrument d’inspection caractérisée en ce qu’elle comporte au moins deux modules autotractés articulés deux à deux au niveau d’une articulation, et des moyens moteurs pour pivoter les modules autotractés l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation dans au moins deux sens opposés.

Grâce à une telle combinaison de caractéristiques, il est possible d’assurer une inspection des colis répartis dans un couloir à inspecter de manière simple avec une tête d’inspection d’un instrument d’inspection présentant un encombrement suffisamment faible pour pouvoir serpenter entre des colis dans une tranche transversale donnée du couloir à inspecter. Par ailleurs, le fait que chacun des modules soit autotracté et les articulations entre les modules articulés deux à deux, ceci dans deux sens opposés au moins permet d’obtenir une tête d’inspection particulièrement agile pour serpenter entre les colis de manière quasi autonome par des moyens d’entraînement pour tracter le module associé. Ainsi la tête d’inspection peut circuler le long des surfaces extérieures du ou des colis présents dans une tranche à inspecter du couloir de stockage des colis et permet une inspection en profondeur des piles et rangées de colis, et pas seulement sur la périphérie externe des rangées de colis, la tête d’inspection pouvant s’immiscer dans des espaces inter-colis, le chemin le long des parois du ou des colis disposés dans la tranche à inspecter étant quant à lui situé dans le plan transversal d’inspection.

Selon un mode de réalisation, la tête d’inspection comprend au moins trois modules, de préférence exactement trois modules. Une telle caractéristique constitue un bon compromis en matière d’agilité de la tête d’inspection pour effectuer différentes manœuvres et son encombrement réduit.

Selon un mode de réalisation, les articulations entre chaque paire de modules adjacents sont configurées pour pivoter chacune autour d’axes d’articulation parallèles entre eux.

Selon un mode de réalisation, chaque module comprend des moyens d’entraînement pour tracter le module associé, les moyens d’entraînement étant configurés pour déplacer chaque module au moins dans une direction perpendiculaire à ses axes d’articulation, les moyens d’entraînement comprenant de préférence au moins un moteur pour entraîner au moins une roue d’entraînement configurée pour tracter le module associé sur une surface d’entraînement.

Selon un mode de réalisation, les moyens d’entraînement de chaque module comprennent au moins deux roues d’entraînement situées aux extrémités transversales respectives opposées du module associé pour former un train de roues d’entrainement du module associé, les roues d’entraînement étant de préférence équipées de chenilles.

Selon un mode de réalisation, chaque roue d’entraînement est entraînée par un moteur d’entraînement indépendant, lesdits moteurs d’entraînement étant configurés pour être pilotés de façon indépendante pour corriger une trajectoire de la tête d’inspection.

Selon un mode de réalisation, chaque module est équipé d’un train de roues chenillées, les chenilles couvrant ensemble toute la longueur du côté inférieur de la tête d’inspection, de préférence les chenilles de chaque côté transversal de la tête d’inspection couvrant toute la longueur du côté inférieur de la tête d’inspection. On obtient ainsi une meilleure adhérence.

Selon un mode de réalisation, une partie des modules au moins comprend au moins un galet d'appui, de préférence deux galets d'appui, configuré pour être saillant d'un côté supérieur du module associé opposé à un côté inférieur du module associé au niveau duquel est tracté le module, le galet d'appui étant configuré pour venir en appui contre une surface d’appui disposée en regard de la surface d’entraînement.

Selon un mode de réalisation, chaque galet d’appui comprend une roue folle solidaire d’un bras de fixation mobile en rotation par rapport à un corps du module associé.

Selon un mode de réalisation, les moyens moteurs pour pivoter les modules autotractés l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation comprennent au moins un moteur d’orientation pour chaque articulation, chaque moteur d’orientation étant de préférence débrayable de sorte à pouvoir faire évoluer l’articulation associée entre un état embrayé dans laquelle l’articulation est rigide et un état débrayé.

Selon un mode de réalisation, la tête d’inspection comprend un module d’inspection transversal comprenant un bras d’inspection supporté par l’un des modules de la tête d’inspection et articulé par rapport au module associé.

Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un instrument d’inspection remarquable en ce qu’il comprend une tête d’inspection telle que décrite ci-avant.

Selon un autre aspect, l’invention concerne également un procédé d’inspection d’une tête d’inspection telle que décrite ci-avant, remarquable en ce que, à l’abord d’un bord d’une surface extérieure d’entraînement amont sur laquelle la tête d’inspection circule, la tête d’inspection se déforme par pivotement d’une partie au moins des articulations entre les modules pour venir au contact d’une autre surface extérieure d’entraînement aval, de préférence perpendiculaire à la surface extérieure d’entraînement amont.

Selon un mode de réalisation, la tête d’inspection met en œuvre une étape de franchissement dans laquelle la tête d’inspection enjambe un espace séparant deux surfaces extérieures d’entraînement distinctes et coplanaires en circulant successivement de l’une à l’autre des deux surfaces extérieures d’entraînement.

brÈve description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
: une vue d’un tronçon d’une installation d’inspection dans un couloir de stockage de colis contenant des déchets radioactifs ou des éléments contaminés et comportant un instrument d’inspection selon un mode de réalisation ;
: une vue d’un instrument d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: un détail de la ;
: une vue de côté d’un bloc enrouleur de l’instrument d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: une vue en coupe A-A de la ;
: une vue en coupe B-B de la ;
: une vue en perspective isométrique de l’instrument d’inspection dans une position déployée d’une chaîne de guidage selon ce mode de réalisation ;
: une vue en perspective isométrique d’un moyen de tension dans une chaine de guidage d’un ombilic de l’instrument d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: une vue en perspective isométrique d’une tête d’inspection de l’instrument d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: une vue de côté de la tête d’inspection dans une position rétractée des galets d’appui selon ce mode de réalisation ;
: une vue de côté de la tête d’inspection dans une position déployée des galets d’appui selon ce mode de réalisation ;
: une vue de dessous de la tête d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: une vue en perspective isométrique de dessus de la tête d’inspection équipée d’un module d’inspection transversal ;
: une vue de dessus d’une portion du couloir de stockage dans lequel sont stockés des colis contenant des déchets radioactifs ou des éléments contaminés et comportant un instrument d’inspection dans une position déployée de la tête d’inspection selon ce mode de réalisation ;
: un détail de la ;
: une vue en coupe de l’installation d’inspection dans le couloir de stockage dans lequel sont stockés des colis contenant des déchets radioactifs ou des éléments contaminés dans une position déployée de la chaîne de guidage selon ce mode de réalisation ;
: un détail de la ;
: une vue en coupe similaire à la , dans une position déployée de la chaîne de guidage et d’une chaîne de liaison selon ce mode de réalisation ;
: un détail de la ;
: une vue de côté de la tête d’inspection dans une position circulant sur une surface extérieure d’un colis selon ce mode de réalisation ;
: une vue de côté de la tête d’inspection articulée pour s’insérer dans un espace inter-colis vertical selon ce mode de réalisation ;
: une vue d’une extrémité de la chaîne de guidage dans une position déployée selon ce mode de réalisation ;
: une vue en coupe similaire à la , dans laquelle les colis ne remplissent pas tout l’espace intérieur du couloir et dans une position déployée de la chaîne de guidage et d’une chaîne de liaison selon ce mode de réalisation ;
: une vue détaillée de la tête d’inspection dans une position où ladite tête d’inspection se pose sur un toit d’un colis.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation

On a représenté à la ( ) un tronçon d’un couloir de stockage3qui forme une enceinte longitudinale étanche enfouie sous terre. Ce couloir de stockage 3 est destiné à recevoir des déchets radioactifs de moyenne activité à durée de vie longue. Ces déchets sont conditionnés sous la forme de colis 2, ici des colis 2 de forme prismatique droite à base carrée.

Ici, plusieurs colis2 ont déjà été entreposés, à savoir les colis2 d'une première couche, surmontés de plusieurs colis2 d'au moins une deuxième couche, en particulier ici également plusieurs colis2 d’une troisième couche. Les colis2 sont en outre répartis en plusieurs rangées ou piles transversales par rapport à une orientation longitudinale de référence du couloir de stockage3, les colis2dans chaque rangée sont accolés et un espace est présent entre chaque rangée.

Il est entendu que l'invention n'est pas limitée à une telle répartition des colis dans le couloir de stockage3et que le nombre de rangées et/ou le nombre de couches de colis2 peut être différent, comme par exemple deux rangées et/ou deux couches de colis2.

Cet espace entre chaque rangée ou pile de colis2 permet notamment d'assurer une aération des colis2.

Afin d'optimiser l'utilisation du volume interne du couloir de stockage3, lorsque les colis2 sont entreposés, un espace minimal est laissé entre les colis2 et les parois du couloir de stockage3. Cet espace est de préférence l'espace nécessaire pour réaliser le chargement des colis2 dans le couloir de stockage3puisqu'après que les trois couches d'une rangée sont déposées, il n'y a aucun besoin de manipuler les colis2situés plus au fond dans le couloir de stockage3, sauf en cas de détérioration de ceux-ci.

Le chargement des colis2dans le couloir de stockage3est assuré par l'intermédiaire d'un pont mobile (non illustré en détail) qui comporte notamment une poutre transversale et un chariot de préhension des colis2. Le chariot est monté mobile en coulissement transversalement le long de la poutre et il comporte des moyens de préhension des colis2qui permettent de monter et descendre les colis2pour les déposer à l'emplacement requis. Chaque extrémité de la poutre est montée sur un sommier roulant permettant le déplacement du pont mobile dans le couloir de stockage3.

Le couloir de stockage3est délimité par un radier31au sol, deux parois latérales32et un plafond33. Chaque paroi latérale32du couloir de stockage3comporte une cavité320longitudinale délimitée par une face verticale de fond322, une face inférieure321horizontale et une face supérieure323horizontale. Chaque cavité320est débouchante au niveau de la paroi latérale32associée du côté de l’espace intérieur du couloir de stockage3.Pour réaliser le guidage en déplacement de chaque sommier roulant, chaque cavité320comporte au moins un rail longitudinal325qui est disposé sur la face inférieure321horizontale de la cavité320. La section transversale du rail longitudinal325de guidage comporte plusieurs portions différentes, ici au nombre de trois. Chacune de ces portions du rail325est destinée à assurer une fonction particulière du guidage, à savoir par exemple le support du poids du pont mobile, la transmission de l'effort d’entraînement, ou l'indexation pour la localisation longitudinale du sommier roulant. Chaque cavité320est destinée à recevoir un sommier roulant, chaque sommier roulant évoluant sur les rails longitudinaux325d'une cavité320longitudinale qui lui est associée.

Les colis2émettent un rayonnement tout au long de leur durée de vie et ils sont susceptibles de se détériorer pendant la durée de leur stockage dans le couloir3. Aussi, le radier31, les parois32et le plafond33du couloir de stockage3sont susceptibles de se dégrader ou se déformer dans le temps, notamment à cause du rayonnement provenant des colis2. Tout cela a notamment pour conséquence que les colis2peuvent bouger dans le couloir de stockage3. De même, il n’est pas à écarter que les colis puissent être positionnés avec un jeu.

Le couloir de stockage3comporte aussi une installation d’inspection1comportant au moins un instrument d'inspection100destiné notamment à réaliser une inspection et un contrôle des colis2. L’instrument d'inspection100peut également permettre de réaliser un contrôle des parois32et du plafond33du couloir de stockage3. Sur ces figures, l’installation comporte un ensemble de poutres pour assurer sa tenue structurelle. Il est entendu que selon l’usage, une telle conception pourra être différente. Par exemple, pour un couloir de stockage3enfoui sous terre, la structure de l’installation pourra s’appuyer directement sur la roche ou la terre. Des voussoirs pourront également venir former des voûtes du couloir3.

Cet instrument d'inspection100est conçu pour utiliser l'aménagement existant du couloir de stockage3pour évoluer, c'est-à-dire notamment les rails longitudinaux325sur lesquels les sommiers roulants du pont mobile évoluent. Enfin, cet instrument d'inspection100est conçu pour réaliser le contrôle entre les différentes rangées ou piles de colis et éventuellement entre le plafond du couloir de stockage3et les colis2de la couche supérieure.

On a représenté aux figures 2 à 15 notamment des figures d’un mode de réalisation détaillé d'un tel instrument d'inspection100. Les figures 16 à 24 illustrent quant à elles plus en détail différentes étapes de procédés d’inspection pouvant être mis en œuvre par cet instrument d’inspection100.

De manière générale, l’inspection mise en œuvre par l’instrument d’inspection100commence notamment lors d’une étape de positionnement durant laquelle l’instrument d’inspection100est déplacé dans la direction longitudinaleXdu couloir3, en particulier ici le long des rails longitudinaux325sur lesquels les sommiers roulants du pont mobile évoluent, ceci pour venir se positionner au niveau d’une tranche transversale4du couloir3à inspecter, la direction transversale Y étant orthogonale à la direction longitudinaleX. Ensuite, l’instrument d’inspection100est déployé lors d’une étape de déploiement dans laquelle une tête d’inspection110de l’instrument d’inspection100est déployée suivant un plan transversal d’inspection situé dans la tranche transversale4et en parcourant dans le plan transversal d’inspection un cheminCle long des parois20du ou des colis2disposés dans la tranche4à inspecter en circulant au contact successivement de différentes surfaces extérieures20’du ou des colis, notamment les surfaces extérieures longitudinales des colis, c’est-à-dire orthogonales au plan transversal d’inspection.

Pour cela, l’instrument d’inspection100comprend un bloc support101prenant la forme d’un chariot configuré pour se déplacer le long des rails longitudinaux325. Le chariot de l’instrument d'inspection100forme un bloc support101qui réalise la liaison de l’instrument d'inspection100avec les rails325pour permettre le déplacement de l’instrument d'inspection100dans le couloir3, jusqu’à la tranche4à inspecter. Le chariot bloc support101comporte ainsi des roues et galets1010qui coopèrent avec les rails325 de l’une ou l’autre des cavités32 0latérales du couloir de stockage3à inspecter.

Les roues et galets1010du chariot bloc support101qui coopèrent avec les rails325sont des roues folles en contact avec le rail325assurant le roulement de l’ensemble. Parmi ces roues et galets1010du chariot bloc support101, des roues d’appui stabilisatrices1010 ’sont mises en place de chaque côté du rail325afin de stabiliser l’instrument d’inspection100et reprendre le couple dû au déploiement de la tête d’inspection110.

Le chariot bloc support101comporte également deux paires de pattes anti-déraillement de part et d’autre du rail325, chacune d’elles portant des galets1010 ’’de guidage latéraux. Ces pattes peuvent être écartées et resserrées pour mettre en place ou retirer l’instrument d’inspection du rail325. Un jeu vertical avec le rail permet de compenser un léger défaut d’alignement vertical entre deux tronçons de rail. Sur chaque patte est montée une paire de galets1010 ’’de guidage latéral, permettant de conserver le bon alignement de l’instrument d’inspection100avec le rail325. Un faible jeu permet de compenser de légers défauts de forme du rail325 et de légers défauts d’alignement horizontal de deux tronçons successifs. Une cale fixe située au centre du chariot bloc support101de l’instrument d’inspection100garantit la bonne valeur d’écartement entre les pattes afin d’éviter tout risque de coincement.

Pour l’étape de déploiement de la tête d’inspection110 par rapport au bloc support110notamment, l’instrument d’inspection100comprend deux chaînes, à savoir :

• une chaîne de guidage120reliée au niveau d'une première extrémité121à un enrouleur125de chaîne de guidage120; et
• une chaîne de liaison130reliée au niveau d'une première extrémité131à un enrouleur135de chaîne de liaison130.

Les enrouleurs125,135de la chaîne de guidage120et de la chaîne de liaison130sont entraînés chacun au moins par un premier et un deuxième moyen d’entraînement respectivement. Ces enrouleurs125,135de la chaîne de guidage120et de la chaîne de liaison130 appartiennent ensemble à un bloc enrouleur102solidaire de manière amovible du bloc support101.

L’enrouleur125de la chaîne de guidage120comprend un tambour126rotatif présentant des dents127disposées régulièrement sur sa périphérie et configurées pour coopérer dans des interstices128de la chaîne de guidage120afin d’en assurer le déroulement ou l’enroulement suivant le sens de rotation du tambour126. Le tambour126est délimité latéralement par des flasques rotatifs dentés portant lesdites dents127. En position rétractée, la chaîne de guidage120est enroulée autour de ce tambour126, la tête de guidage110étant logée au moins en partie dans une goulotte de sortie1024délimitée par une partie du bloc enrouleur102.

L’enrouleur135de la chaîne de liaison130présente un arbre formant un tambour136autour duquel est configurée pour être enroulée la chaîne de liaison130. Les enrouleurs125et135de la chaîne de guidage120et de la chaîne de liaison130sont coaxiaux autour d’un même axe de rotationA1, la rotation du tambour126étant toutefois indépendante du tambour136autour duquel est enroulée la chaîne de liaison130, le tambour136étant en outre délimité latéralement par une paire de flasques1361. Une zone de stockage13 8de la chaîne de liaison130enroulée est située à l’intérieur du tambour126d’enroulement de la chaîne de guidage120, autour de l’arbre indépendant tournant autour de l’axeA1, cette zone de stockage138étant située entre les deux flasques rotatifs dentés du tambour126. Le bloc enrouleur102comprend également deux flasques rigides1022séparés entre eux par des barres de renforts1023, chaque flasque rigide1022formant un palier pour l’axe de rotationA1. Les enrouleurs125et135de la chaîne de guidage120et de la chaîne de liaison130 sont logés dans l’espace intérieur délimité par les deux flasques rigides1022 et les barres de renforts1023. La chaîne de liaison130est donc enroulée sur le tambour136motorisé, situé au centre de la chaîne de guidage120.La dernière spire d’enroulement de la chaîne de liaison130(du côté de la tête d’inspection) passe à l’intérieur de la chaîne de liaison130dans une position rétractée.

La chaîne de liaison130présente une deuxième extrémité132opposée à sa première extrémité131et à laquelle est reliée la tête d'inspection110. Cette tête d'inspection110intègre plusieurs capteurs et permet notamment de relever des données grâce à ces capteurs. Durant l’inspection des colis2, la tête d’inspection110est ainsi déployée par rapport au chariot101de l’instrument d’inspection100, la chaîne de liaison130restant solidaire du chariot101grâce à sa première extrémité131reliée à l’enrouleur135associé, dont l’ancrage est situé au niveau de son arbre de rotation. La chaîne de liaison130est ici formée par deux éléments de chaîne distincts et adjacents. Bien entendu, de façon alternative la chaîne de liaison130 pourrait comporter un seul élément de chaîne, voire aussi plus de deux.

La chaîne de guidage120reste reliée également à l’enrouleur125associé au niveau de sa première extrémité121située sur un point d’ancrage en périphérie des tambours126. La chaîne de guidage120présente une longueur strictement inférieure à la longueur totale de la chaîne de liaison130, en particulier ici une longueur voisine de la valeur de la circonférence du tambour126. La chaîne de guidage120délimite globalement sur toute sa longueur entre ses première et deuxième extrémités121,122, une goulotte de guidage123traversée sur sa longueur par la chaîne de liaison130pour former un chemin de guidage destiné à guider la chaîne de liaison130 sur une portion de la longueur de ladite chaîne de liaison130placée directement à la sortie du bloc enrouleur102.

La tête d’inspection110peut ainsi être déposée sur le dessus d’un colis2par la chaîne de guidage120de type « porte câbles », en délimitant au moyen de la goulotte de guidage123définie par une succession de maillons120’ articulés entre eux, le chemin de guidage pour guider la chaîne de liaison130 sur une partie au moins de sa course à partir de son enrouleur135.

La chaîne de guidage120présente une deuxième extrémité122opposée à sa première extrémité121et équipée d’un moyen de tension124de la chaîne de liaison130 formant ombilic de l’instrument d’inspection entre la tête d’inspection et le bloc enrouleur102. Ce moyen de tension124participe au moins en partie, en particulier ici intégralement, à son déroulement de sorte qu’il constitue le deuxième moyen d’entraînement de la chaîne de liaison130. Le moyen de tension124de la chaîne de liaison130est situé au niveau de la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage120et comprend au moins un rouleau1241commandé par un moteur, ici logé dans le rouleau d’entraînement1241lui-même. Ce moyen de traction124comprend en particulier un rouleau moteur1241associé à un rouleau fou1242disposés l’un par rapport à l’autre suivant des axes parallèles entre eux et transversaux par rapport à la chaîne de guidage120, c’est-à-dire que leur axe de rotation parcourt la deuxième extrémité122 de la chaîne de guidage120suivant sa largeur, les rouleaux1241et1242étant espacés d’un espace d’une valeur correspondante sensiblement à une épaisseur de la chaîne de liaison1 3 0, voire légèrement inférieur. L’un des rouleaux est contraint élastiquement vers l’autre afin d’assurer un contact permanent de chacun desdits rouleaux de part et d’autre de la chaîne de liaison1 3 0. De cette manière on assure une adhérence constante entre la chaîne de liaison1 3 0et le rouleau moteur1241. Ces deux rouleaux1241et1242sont maintenus solidaires fixement l’un de l’autre grâce à deux flasques latéraux1243situés dans le prolongement des flasques latéraux des maillons120’de la chaîne de guidage120 de sorte à constituer le dernier maillon120’de la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage120.

Un maintien de la tête d’inspection110est assuré par la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage120 lorsque la chaîne de liaison130n’est pas déployée par rapport à la chaîne de guidage120 .Cette prise ou ce maintien permet notamment le déploiement de la chaîne de liaison1 3 0 entraîné par celui de la chaîne de guidage120. En particulier, une portion saillante111Asituée d’un côté arrière de la tête d’inspection110est configurée pour former une langue de section tronconique pour venir coopérer par emmanchement avec une bouche de maintien111Bportée par la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage120, cette bouche de maintien111B étant délimitée par l’espace formé entre les deux rouleaux1241et1242du moyen de tension124.

La tête d’inspection110comporte trois modules112, à savoir un module avant112A, un module central112B, et un module arrière112C. Ces modules sont articulés deux à deux au niveau d’une articulation113, et la tête d’inspection110comportant en outre des moyens moteurs114pour pivoter les modules112l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation113dans au moins deux sens opposés. Les articulations113entre chaque paire de modules112adjacents sont configurées pour pivoter autour d’axes d’articulationA113, les axes d’articulation étant parallèles entre eux. Les modules112peuvent pivoter autour d’au moins un des axes d’articulationA113associé, lesquels sont orthogonaux au plan transversal d’inspection dans une phase de déploiement, dans un sens et dans l’autre, pour évoluer dans la tranche4du couloir3à inspecter.

Il y a deux contraintes majeures pour le dimensionnement de la tête d’inspection110: d’une part, franchir horizontalement un espace inter-coliseet, d’autre part, pouvoir plonger entre deux colis, dans l’espace inter-coliselui-même. Ces deux contraintes s’opposent pour le dimensionnement de la tête d’inspection110. La structure en trois modules112articulés est le meilleur compromis qui permet d’avoir la plus grande plage de fonctionnement de la tête d’inspection110, autour d’un espace inter-colisenominal d’environ 100mm.

Ces modules112sont autotractés de sorte que lesdits modules112comprennent chacun des moyens d’entraînement115pour tracter le module112associé. Les moyens d’entraînement115des modules112sont configurés pour déplacer chaque module112au moins dans une direction perpendiculaire à ses axes d’articulationA113, les moyens d’entraînement115comprenant au moins un moteur115’pour entraîner au moins une roue d’entraînement115’’configurée pour tracter le module112associé sur une surface d’entraînement20’.

Pour cela, les moyens d’entraînement115de chaque module112comprennent au moins deux roues d’entraînement115’’situées aux extrémités transversales respectives opposées du module112associé pour former un train de roues d’entraînement115’’du module112associé, les roues d’entraînement115’’étant équipées de chenilles116. Chaque roue d’entraînement115’’est entraînée directement ou indirectement par un moteur d’entraînement115’indépendant de sorte que lesdits moteurs d’entraînement115’, au nombre de six (deux par train de roues d’entraînement115’’pour chaque module112), peuvent les piloter de façon indépendante et ainsi corriger le cas échéant une trajectoire de la tête d’inspection110 en parcourant le cheminC dans le plan transversal d’inspection le long des parois20du ou des colis2disposés dans la tranche4à inspecter.

Les chenilles116des trains de roues couvrent ensemble toute la longueur du côté inférieur110’de la tête d’inspection110, de chaque côté transversal de la tête d’inspection110, ceci pour garantir une bonne adhérence sur la surface extérieure d’entraînement20’ sur toute la longueur du côté inférieur110’de la tête d’inspection110. Les paires de chenilles116 sont en contact plan avec la surface extérieure d’entraînement20’lorsqu’elle est autotractée par les modules112, ce plan d’entraînement propre à chaque module112étant parallèle à un plan de référence du module associé. Lorsque la tête d’inspection110évolue sur une surface plane, les plans de référence de chacun des modules sont coplanaires. Dans cette configuration, les modules112sont alignés suivant un axe longitudinal de référence de la tête d’inspection110coplanaire avec le plan d’inspection transversal, et les axes d’articulationA113des modules112 s’étendant transversalement au plan d’inspection transversal.

Les modules avant112Aet arrière112Ccomprennent en outre deux galets d'appui117, configurés pour être saillant d'un côté supérieur112’’du module112associé opposé à un côté inférieur112’du module associé au niveau duquel est tracté le module112. Ces galets d'appui117sont configurés pour venir en appui contre une surface d’appui disposée en regard de la surface d’entraînement20’. De cette manière, suivant l’orientation de la tête d’inspection110, et lorsqu’elle serpente durant une inspection entre des colis2, c’est-à-dire dans un espaceeinter-colis, délimité par deux des colis2dans la tranche transversale4, les trains chenilles116restent en contact et donc en adhérence contre les surfaces extérieures20’associées des colis2concernés.

Chaque galet d’appui117comprend une roue folle1171solidaire d’un bras de fixation1172mobile en rotation par rapport à un corps du module112associé. Ces bras de fixation sont mobiles entre une position rétractée, où ils sont logés dans un espace intérieur du module112associé de sorte à ne pas être saillant par rapport au gabarit du module112associé, et une position déployée où une position de déploiement maximum est atteinte lorsque le bras a pivoté de 15 degrés. Les axes de pivotement des bras de fixation1172 s’étendent parallèlement à une direction longitudinale du module associée, perpendiculairement à sa direction transversale et parallèlement à un plan d’entraînement du module112associé contre lequel les chenilles116du module112 associé sont en contact pour assurer l’entraînement du module112. Une paire de galets d’appui117 d’un module112donné est commandée en rotation par un seul et même vérin1170. Le fait que le plaquage des roues folles1171contre les colis2est réalisé par un mouvement de pivotement et non par un mouvement de translation permet de réduire l’encombrement à l’intérieur de la tête d’inspection110. Ce système permet également de mesurer les jeux inter-colis grâce à un potentiomètre fixé sur l’axe de chacun des galets d’appui117. Lorsque les galets d’appui117sont mis en contact avec la paroi20du colis2, l’écartement des colis2est déduit de l’angle décrit par l’axe. Si le contact avec les galets d’appui117n’est pas assuré, un capteur tel qu’un télémètre permet de mesurer l’espace inter-colise.

La tête d’inspection110comprend en outre un module d’inspection transversal118comprenant un bras d’inspection1181supporté par le module avant112Ade la tête d’inspection110et articulé par rapport au module associé. Un tel module d’inspection transversal118permet notamment d’assurer une inspection des faces transversales des colis2.

Le module d’inspection transversal118est solidaire de la tête d’inspection110de l’instrument d’inspection1 0 0. Il permet notamment d’inspecter des jeux inter-colis transversaux.

Le module d’inspection transversal118est positionné dans les jeux inter-colis transversaux lorsque la tête d’inspection110 se trouve au bord transversal des colis, c’est-à-dire un bord qui s’étend parallèlement au plan transversal d’inspection. C’est la tête d’inspection110 qui déplace le module d’inspection transversal118dans le couloir de stockage3. Le module d’inspection transversal118est monté mobile en rotation par rapport au module avant112A, une rotation de 360° par rapport à la tête d’inspection110 permettant d’inspecter l’ensemble des faces transversales des colis2disposés dans son champ d’action.

Avant et après l’inspection des jeux/distances inter-colis, le module d’inspection transversal118est positionné sur la tête d’inspection110de l’instrument d’inspection100, c’est-à-dire qu’il est porté par le bloc enrouleur102lui-même porté par le chariot formant bloc support101. Le module d’inspection transversal118se positionne naturellement (par gravité) du fait de sa géométrie. Ses dimensions lui permettent de ne pas dépasser le bloc enrouleur de sorte à rester dans l’espace du chariot sans être en saillie pour ne pas gêner la circulation de l’instrument d’inspection100 dans la cavité320associée.

Le module d’inspection transversal118est toujours connecté à la tête d’inspection. Bien entendu dans certains modes de réalisation, le module d’inspection transversal118peut être uniquement mis en place lors des phases d’inspection transversales et démonté lors des phases d’inspection longitudinales.

Une étape d’inspection par le module d’inspection transversal118peut être mise en œuvre en même temps que le déplacement de la tête d’inspection110. Toutefois, on obtient une configuration plus simple si l’instrument d’inspection100met en œuvre ces deux étapes de manières découplées, et ainsi laisser les modules autotractés112de la tête d’inspection110 à l’arrêt lors de l’inspection avec le module d’inspection transversal118.

Le module d’inspection transversal118dispose d’une interface de connexion1182avec le module avant112Acomposée d’une partie fixe et d’une partie mobile :

• la partie fixe1183se visse sur module avant112Ade la tête d’inspection110pour permettre l’installation du module d’inspection transversal118sur la tête d’inspection110 ;
• la partie mobile1184permet au module d’inspection transversal118d’effectuer une rotation à 360° par rapport à la partie fixe1183 autour d’un axe de rotationA118parallèle aux axesA1 1 3des articulations des modules112. La motorisation de la partie mobile1184est intégrée au module d’inspection transversal118.

La partie fixe1183embarque un collecteur tournant (non illustré) permettant de faire passer l’énergie électrique sans gêner la rotation du module d’inspection transversal118. Un moteur couplé à un actionneur1186permettant la rotation du module d’inspection transversal118se trouve dans le module d’inspection transversal118lui-même, logé dans le bras d’inspection1181, et non dans un des modules autotractés112de la tête d’inspection110, ceci afin de pouvoir limiter encore l’encombrement desdits modules autotractés112, et donc de ne pas nuire à leur maniabilité. L’énergie électrique est transmise aux équipements par le collecteur tournant situé sur l’axe de rotation.

Ce module d’inspection transversal118comprend un bras d’inspection1181rigide sur lequel sont fixés les différents équipements d’inspection. Ce bras est piloté en rotation par un moteur électrique. Lorsque le bras d’inspection1181est installé sur la tête d’inspection110, la chaîne de liaison130peut uniquement être déployée quand le bras d’inspection1181est disposé dans une tranche d’un espace inter colis.

Afin de pouvoir inspecter l’espace entre le dernier rang de colis et le fond du couloir de stockage, depuis les deux cavités320, le module d’inspection transversal118peut être monté des deux côtés de la tête d’inspection110, notamment des deux côtés du module avant112A.

Les équipements d’inspection embarqué sur le bras d’inspection1181 mobile par rapport à la partie fixe1183 comprennent par exemple une sonde de débit de dose1185Apour permettre d’inspecter des points chauds sur les faces transversales des colis2. Dans ce cas, la mesure de points chauds est effectuée de préférence lorsque la tête évolue sur les surfaces extérieures des colis2.

Les équipements d’inspection embarqué sur le bras d’inspection1181 comprennent également au moins un capteur de température, au moins une caméra1185 Bdisposée sur une extrémité distale du bras d’inspection1181permettant d’inspecter l’état visuel des faces transversales, et au moins deux télémètres1185 Corientés suivant un même axe de mesure et dans des directions opposées, l’axe de mesure étant ici parallèle aux axes de rotationA133des articulations113des modules112. La tête d’inspection110et le module d’inspection transversal118possèdent des éclairages situés à proximité de chacune de leurs cameras et permettant d’éclairer la zone à inspecter à courte distance.

En cas de défaillance constatée sur le moteur d’orientation du module d’inspection transversal118, celui-ci est débrayé par l’opérateur grâce à un embrayage électromagnétique. Le bras d’inspection1181 s’oriente alors verticalement par gravité. Lors du repli de la tête d’inspection110dans la cavité320, un guide ramène le bras d’inspection1181 en position de repli.

Lorsque la tête d’inspection110est déployée vers le bas, une orientation gravitaire ne permet pas de ramener le bras d’inspection1181 en position de repli. Dans ce cas-là, un actionneur pneumatique supplémentaire est utilisé pour finir de ramener le bras d’inspection1181. Lorsque la tête d’inspection110est remontée, une tige d’un vérin, munie d’un crochet, se déploie, attrape un câble prévu à cet effet sur le module d’inspection transversal118 et se rétracte, ramenant ainsi le bras d’inspection1181 dans sa position de repli.

Les figures 16 à 24 illustrent quant à elles plus en détail différentes étapes du procédé d’inspection mis en œuvre par l’instrument d’inspection100.

Comme déjà évoqué, une première étape de déploiement de l’outil d’inspection100consiste à placer le chariot bloc support101au niveau de la tranche4transversale à inspecter. Durant cette étape, l’instrument d’inspection100est déplacé le long des rails longitudinaux325dans la direction longitudinaleXdu couloir3de stockage pour venir se positionner au niveau de la tranche transversale4. Lorsque l’instrument d’inspection100se déplace le long des rails longitudinaux325, par exemple d’un point de mesure à l’autre, celui-ci est totalement replié dans la cavité320longitudinale, de sorte que même un colis2qui serait appuyé contre la paroi latérale32du couloir3de stockage n’empêcherait pas le passage de l’instrument d’inspection100. Le bloc enrouleur102est monté mobile de manière amovible, et réversible, sur le chariot bloc support101de l’instrument d’inspection100, notamment grâce à une liaison glissière assurée par des rails intermédiaires transversaux1015supportés par une plateforme du chariot bloc support101. Lorsque l’instrument d’inspection100est positionné sur le rail325, le bloc enrouleur102de l’instrument d’inspection100peut ainsi être mû d’une position repliée à une position avancée où le bloc enrouleur102est translaté suivant le plan transversal d’inspection situé dans la tranche transversale4de sorte à venir placer la goulotte de sortie1024du bloc enrouleur102en porte à faux par rapport au chariot bloc support101et en dehors de la cavité320et dans l’espace intérieur du couloir de stockage3. Cette étape d’avancée (et de repli) est mise en œuvre grâce à des vérins d’actionnement du bloc enrouleur102, ceci en amont du déploiement et de l’inspection. Ainsi, quand l’instrument d’inspection100arrive au point d’inspection voulu, un frein moteur est actionné. Le bloc enrouleur102est alors poussé (dans la limite d’une course prédéterminée, par exemple de 160mm) vers le colis2de la première rangée ou colonne situé en vis-à-vis par les deux vérins pneumatiques et vient se plaquer contre ce dernier. Ensuite, une étape de repli inverse de l’étape d’avancement est assurée une fois l’inspection terminée avant une autre étape de positionnement à un autre tranche4à inspecter.

Le chariot101n’est ici pas autonome en énergie, ni même du point de vue de sa commande. Pour cette raison, l’étape de positionnement de l’instrument d’inspection100comprend une étape d’accouplement à un chariot automoteur complémentaire (non illustré). Le chariot101de l’instrument d’inspection100est alors tracté ou poussé par le chariot automoteur. Ce chariot automoteur embarque notamment des moyens d’emmagasinement d’énergie tels que des batteries électriques et des réserves d’air comprimé. Les énergies électriques et pneumatiques sont transmises à l’outil par un ensemble de connecteurs1020,1030,1040dont la connexion est opérée lors de l’accouplement du chariot101de l’instrument d’inspection avec le chariot automoteur. Le chariot101de l’instrument d’inspection100dispose ainsi d’un accouplement mécanique1020,1030,1040avec le chariot automoteur lui permettant, d’une part, d’être tracté ou poussé dans la cavité320longitudinale par le chariot automoteur et, d’autre part, d’entraîner les enrouleurs125,135du bloc enrouleur102dans un mode dégradé, le chariot bloc support101embarquant le ou les moteurs du bloc enrouleur102.

L’accouplement mécanique comprend une zone de raccordement pneumatique1020, un arrimage mécanique1030et une transmission mécanique1040. Cet accouplement mécanique est porté par une interface d’accouplement10 6 0portée par chacun des flancs amont et aval du chariot bloc support101par rapport à la direction longitudinale du rail325. Une zone de raccordement électrique1050est localisée au niveau de la zone de raccordement pneumatique1020, la zone de connexion associée étant au même endroit, les connecteurs étant ici distincts pour l’électrique et le pneumatique.

L’alimentation est ensuite distribuée par un contrôle commande du chariot bloc support101aux différents actionneurs et capteurs de l’instrument d’inspection100portés notamment par le bloc enrouleur102et la tête d’inspection110. Les mouvements rotatifs des tambours126des chaînes de guidage120et de liaison130sont permis malgré ces connexions par un collecteur tournant129pneumatique et électrique, l’arbre de la chaîne de liaison130effectue de nombreux tours et doit transmettre de l’énergie pneumatique et électrique pour les actionneurs de la tête d’inspection110. Un tel collecteur tournant129permet de transmettre de l’énergie électrique et pneumatique sur un nombre infini de rotations.

Le tambour126de la chaîne de guidage120n’effectue qu’une rotation, avec uniquement des énergies électriques à transmettre, pour alimenter l’entraînement en bout de chaîne, c’est-à-dire pour alimenter électriquement le moyen de tension124de la chaîne de liaison130situé au niveau de la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage120. La chaîne de guidage120est une chaîne porte câble dans laquelle passe la chaîne de liaison130. La chaîne de liaison130est elle-même une chaîne porte câble moins rigide et de section plus petite qui passe à l’intérieur de la chaîne de guidage120. La chaîne de liaison intègre les câbles d’alimentation de la tête d’inspection110(énergies pneumatique et électrique) et permet donc de guider des câbles électriques et pneumatiques pour transmettre les énergies jusqu’à la tête d’inspection110. Une chaîne de transmission140de type porte câbles est également utilisée en amont pour transmettre les énergies à la chaîne de guidage120.

Le chariot automoteur comporte aussi des moyens de communication sans fil. Ainsi, l’instrument d’inspection100incluant le chariot moteur est entièrement autonome, ce qui permet de n'avoir aucun câble dans le couloir3de stockage lorsque l’instrument d’inspection100évolue dans le couloir de stockage3, qui risquerait d'interférer avec le retour de l’instrument d’inspection100.

Le chariot automoteur comporte aussi une instrumentation de contrôle des rails325, un codeur indépendant des roues de traction afin de connaître la position de l’instrument d’inspection100 dans le couloir de stockage3.

Le chariot bloc support101n’est donc pas autonome, mais, associé au chariot automoteur, l’ensemble est autonome et peut circuler facilement le long du rail325pour inspecter la tranche4désirée. Dans une configuration alternative ou complémentaire, les moyens d’emmagasinement d’énergie, les moyens de communication et/ou instrumentation de contrôle peuvent être portés directement par le chariot bloc support101, soit pour s’abstenir de l’utilisation d’un chariot automoteur, le chariot automoteur pouvant être utilisé également en cas d’avarie sur le chariot bloc support101dans ce cas. Toutefois, le fait que les moyens d’emmagasinement d’énergie, moyens de communication et/ou instrumentation de contrôle soient portés par un chariot automoteur permet l’utilisation de ce chariot automoteur avec des chariots support portant d’autres outils que le bloc enrouleur.

Une fois l’étape de positionnement mise en œuvre, une étape de déploiement dans laquelle une tête d’inspection110de l’instrument d’inspection100est déployée suivant un plan transversal d’inspection situé dans la tranche transversale4en parcourant dans le plan transversal d’inspection un cheminCle long des parois20du ou des colis2disposés dans la tranche4à inspecter et en circulant au contact des surfaces extérieures20’des colis2. Durant cette étape de déploiement, la tête d’inspection est déployée par rapport au chariot bloc support101, ledit chariot bloc support101étant fixe en position sur le rail325.

Durant l’étape de déploiement dans laquelle la tête d’inspection110de l’instrument d’inspection100est déployée, une première et une deuxième phases se produisent successivement.

Une première phase concerne le déploiement synchrone des chaînes de guidage120et de liaison130. Le premier moyen d’entraînement comprend un moteur porté par le chariot bloc support101qui est configuré pour entraîner en rotation le tambour126de la chaîne de guidage120. Les dents127du tambour126s’imbriquent entre les entretoises de la chaîne de guidage120délimitant les interstices128afin de mieux transmettre l’effort et permettre d’assurer directement le déroulement de la chaîne de guidage120. Lors de cette première phase de déploiement, la chaîne de liaison130est déroulée au même moment que la chaîne de guidage120, de manière synchrone grâce à la deuxième extrémité de la chaîne de guidage120 configurée pour pousser dans son mouvement de déploiement la tête d’inspection110. La chaîne de liaison130est déplacée, durant cette étape initiale de déplacement, suivant une direction globalement verticale, jusqu’à arriver au niveau du dessus du colis2 supérieur situé au sommet de la première colonne située transversalement devant l’instrument d’inspection100. Cette position est illustrée en particulier sur les figures 16 et 17 où le colis2 supérieur est placé à une hauteur plus importante que celle de l’instrument d’inspection100: cette phase de déploiement synchrone des chaînes de guidage120et de liaison130 est donc ici orientée verticalement vers le haut jusqu’à la hauteur désirée. La chaîne de guidage120porte câble est configurée pour être autoportante lorsqu’elle est dressée verticalement de sorte qu’elle ne retombe pas sous son propre poids durant cette étape de déploiement.

Dans une deuxième phase de déploiement, et une fois la hauteur voulue atteinte, la tête d’inspection110qui était jusqu’alors maintenue en place par un emmanchement conique et une traction constante sur la chaîne de guidage120, est inclinée. L’effort de traction est alors relâché par l’entraînement en bout de chaîne de guidage120déposant ainsi la tête d’inspection110sur le dessus du colis2. Cette étape de dépose est assurée par une étape de pivotement coordonné des différents modules les uns par rapport aux autres de sorte à la déposer dans le bon sens. La chaîne de liaison130est également entraînée de quelques centimètres par le rouleau moteur1241du moyen de tension124porté par la deuxième extrémité122de la chaîne de guidage130afin de laisser un peu de mou à la tête d’inspection110pour qu’elle se dépose sur le colis. La chaîne de guidage120 est statique, c’est-à-dire qu’elle ne bouge pas, lors de la dépose de la tête d’inspection110 sur le colis2.

Une fois la tête d’inspection110déposée sur le dessus du colis2, celle-ci circule et avance sur la surface extérieure20’horizontale du colis2associé à l’aide de ses six chenilles116motrices. La chaîne de guidage120 est statique, c’est-à-dire qu’elle ne bouge pas, lors du déplacement de la tête d’inspection110.

Les chenilles116couvrent toute la longueur de la face inférieure de la tête d’inspection110, afin de garantir leur contact sur le coin des colis2, la direction d’avance de la tête d’inspection110pouvant être corrigée en pilotant séparément les moteurs des côtés droit ou gauche de la tête d’inspection110. La chaîne de liaison130est déroulée au fur et à mesure que la tête d’inspection progresse, le déroulement étant aidé par le moyen de tension124en bout de chaîne de guidage120, c’est-à-dire au niveau de sa deuxième extrémité122, de sorte à ce que la tête d’inspection110autotractée n’ait que son poids propre à entraîner pour avancer. En d’autres termes, la chaîne de liaison130est pressée entre le rouleau fou1242en polyuréthane et le rouleau moteur1241situés chacun à l’extrémité de la chaîne de guidage120. Le rouleau moteur1241tourne en fonction du besoin, en appliquant un effort de traction sur la chaîne de liaison130 pour faire sortir la chaîne de liaison130en dehors de la chaîne de guidage120. La motorisation du tambour136de la chaîne de liaison130 est synchronisée, afin d’aider au déroulement de la chaîne de liaison130.

Pour inspecter les surfaces supérieures de la colonne de colis2centrale, la tête d’inspection110met en œuvre une étape de franchissement dans laquelle la tête d’inspection110évolue sur la surface extérieure20’supérieure du colis2supérieur situé au sommet de la première colonne située transversalement devant l’instrument d’inspection100vers la surface extérieure20’supérieure du colis2supérieur situé au sommet de la deuxième colonne de la tranche4. Pour ce faire, la tête d’inspection110enjambe un espaceeinter-colis séparant les deux surfaces extérieures20’distinctes et coplanaires en circulant successivement de l’une à l’autre des deux surfaces extérieures20’. Durant cette étape de franchissement, la tête d’inspection110reste droite (voir dans une position de la tête d’inspection110avant franchissement), c’est-à-dire dire que les modules112sont alignés et leurs plans de référenceP112coplanaires, et avance au-dessus de l’espace inter-colise. La longueur de la tête d’inspection110lui permet d’avoir son module avant112Aau-dessus du colis central supérieur lorsque les chenilles116du module central112Bquittent le premier colis. Dans le cas d’un écart prédéterminé, par exemple de 120mm, correspondant à la limite maximale du domaine de fonctionnement de la tête d’inspection110 pour ce mode de réalisation, l’action des chenilles116du module avant112A et du module arrière112Crespectivement à l’avant et à l’arrière de la tête d’inspection110 lui permettent de remonter le chanfrein du colis2central. Ainsi, le module avant112Ade la tête d’inspection110passe au-dessus de l’espace inter-coliseet vient se poser sur le second colis2au-dessus de la pile centrale avant que le module central112Bne soit complètement au-dessus de l’espace inter-colise(avant qu’il n’ait quitté le premier colis2au-dessus de la première pile). Ensuite le module avant112Avient tirer les deux autres modules112Bet112Cau-dessus du second colis2. Le toit du second colis2après franchissement est alors inspecté comme le précédent. Lors de cette étape, les articulations113des modules112sont rigides. Il est possible de jouer sur l’orientation des différents modules112entre eux (articulations motorisées) pour aider la tête d’inspection110à franchir l’espace inter-colise.

Une autre étape mise en œuvre consiste, à l’abord d’un bord21’d’une surface extérieure20’amont sur laquelle la tête d’inspection110circule, en une étape de changement de direction dans laquelle la tête d’inspection110se déforme par pivotement d’une partie au moins des articulations113entre les modules112pour venir au contact d’une autre surface extérieure20’aval en particulier perpendiculaire à la surface extérieure20’amont pour venir serpenter à l’intérieur de l’espace inter-colise (voir ). En d’autres termes, pour inspecter les parois entre les colis2, la tête d’inspection110se courbe afin de pouvoir plonger dans l’espace inter-colis ou inter-piles et de passer entre les colis pour effectuer l’inspection. La faible longueur de chaque module112permet à la tête d’inspection110de prendre le virage (former l’angle pour plonger). Dans cet exemple, l’espace inter-coliseest de 80mm. La tête d’inspection110est orientée grâce à deux moteurs installés dans le module central112B, entraînant chacun via une courroie119les axes de rotationA113des modules avant112Aet arrière112C. Ainsi, l’inclinaison de chaque module112peut être contrôlée indépendamment. Les moteurs sont pourvus de codeurs pour régler avec précision l’angle d’orientation.

Une fois qu’un module112est engagé (voir ), un vérin pneumatique plaque une paire de roues folles1171formant des galets d’appuis117contre la paroi du colis2opposé par pivotement de leur bras de fixation1172associé. Ceci permet aux chenilles motorisées de la tête d’inspection110d’avoir de l’adhérence pour faire progresser la tête d’inspection110même lorsqu’elle évolue à la verticale, ou plus généralement lorsque le module112associé évolue verticalement.

Un seul train de chenilles116suffit à faire progresser la tête d’inspection110, même à la verticale. Ainsi, pour franchir une marche lors de la descente, par exemple une marche créée à la jonction de deux colis2superposés, la première paire de galets d’appuis117portée par le module avant112Aest rétractée, l’obstacle est franchi, puis elle est redéployée, permettant à la seconde paire de galets d’appuis117portée par le module arrière112 Cde franchir l’obstacle à son tour. Ce principe est également valable lors de la remontée, en inversant l’ordre des étapes.

Dans certaines configurations, il est nécessaire que, lors de la première phase de déploiement synchrone des chaînes de guidage120et de liaison130, la chaîne de liaison130doive être déplacée verticalement non plus vers le haut, mais vers le bas (voir et ). C’est en particulier le cas pour procéder à l’inspection de l’espace entre la première pile de colis2et la paroi latérale32du couloir de stockage3, jusqu’au radier31ou bien encore, lorsqu’il s’agit d’inspecter une tranche du couloir de stockage3, en cours de remplissage, c’est-à-dire que soit il n’y a pas encore de colis 2 positionné dans cette première pile alors vide, soit le colis2 supérieur est placé à une hauteur plus faible que celle de l’instrument d’inspection100.

Ainsi, pour inspecter l’espace inter-coliseentre la première pile de colis2et la paroi latérale32du couloir de stockage3en contrebas de la cavité320, le bloc enrouleur102est monté dans un sens inversé sur le bloc support101, la tête d’inspection110étant alors dirigée vers le bas. La tête d’inspection110 peut alors descendre jusqu’à atteindre le radier31.

Pour inspecter une tranche du couloir de stockage3en cours de remplissage, le bloc enrouleur102est également monté dans un sens inversé sur le bloc support101. Dans une telle configuration, lorsque la tête d’inspection110 atteint le premier colis situé sur son cheminC, elle s’oriente de façon à avoir sa première paire de chenilles116motrices solidaire du module avant112Aen contact avec le toit du colis2associé (voir ).). La tête d’inspection110 est alors déposée sur le toit du colis2et l’inspection se poursuit normalement. Pour cette configuration, la tête d’inspection110doit être reliée dans l’autre sens sur la chaîne de liaison130, afin que ses chenilles116motrices soient tournées vers l’extérieur du couloir de stockage3et puissent rentrer en contact avec le toit du colis2.

L’étape de changement d’orientation du bloc enrouleur102par rapport au bloc support101se fait rapidement et ne nécessite pas d’outillage, selon la procédure ci-dessous, après avoir été évacué longitudinalement via le rail325vers une zone de manutention dudit couloir3de stockage, dans laquelle aucun colis n’est stocké et de préférence séparée de la zone de stockage par un sas permettant le cas échéant une intervention par des opérateurs :

• déconnexion des raccordements ou connecteurs d’alimentation électrique et pneumatique entre le bloc support101et le bloc enrouleur102;
• retrait de goupilles des vérins d’actionnement du bloc enrouleur102;
• extraction du bloc enrouleur102et désaccouplement d’une interface mécanique entre la transmission mécanique1040du bloc support101et celle du bloc enrouleur102assurée par des cardans télescopiques, le désaccouplement étant ici automatique à l’extraction du bloc enrouleur102du bloc support101;
• rotation de 180° du bloc enrouleur102autour d’un axe transversal par rapport au chariot bloc support101, parallèle à l’axe des rails transversaux1015;
• réinsertion du bloc enrouleur102sur les rails transversaux1015du bloc support101en accouplant les cardans ;
• mise en place des goupilles des vérins d’actionnement du bloc enrouleur102;
• connexion de l’alimentation électrique et pneumatique entre le bloc support101et le bloc enrouleur102.

Le bloc enrouleur102comporte des points de levages1021indépendants de ceux du bloc support101permettant de l’extraire de ses rails et de le faire pivoter.

En fonction de la configuration du couloir de stockage3et de la longueur de chaîne de liaison130disponible, la tranche4peut ne pas être intégralement accessible pour l’inspection à partir d’une même cavité320. Dans ce cas, l’instrument d’inspection100est déplacé d’un chemin de guidageW1porté par le rail325de la cavité située d’un côté du couloir3à un autre chemin latéral de guidageW2de la cavité320opposée de l’autre côté transversalement du couloir3, c’est-à-dire en vis-à-vis par rapport à la zone de stockage.

Pour cela, le chariot bloc support101est retourné et accouplé au chariot automoteur de l’autre côté du chariot bloc support101. Toutes ses fonctionnalités sont gardées, les interfaces avec le chariot bloc support101 jusqu’au bloc enrouleur102 étant symétriques de sorte que les opérations s’effectuent en symétrie.

De la même façon que pour l’étape de changement d’orientation du bloc enrouleur102par rapport au bloc support101, l’étape de changement de chemin de guidageW1de l’instrument d’inspection100se fait rapidement après avoir été évacué longitudinalement via le rail325vers une zone de manutention dudit couloir3de stockage, dans laquelle aucun colis n’est stocké et de préférence également séparée de la zone de stockage par un sas permettant le cas échéant une intervention par des opérateurs. Un outil de levage dédié pourra être utilisé pour cette étape, outil de levage utilisé de façon générale pour la mise en place des outils ou instruments sur la voie de roulement associée.

Toutes les étapes peuvent être mises en œuvre suivant différents scénarios parmi lesquels nous pouvons en distinguer les principaux. À des fins d’illustration, dans les scénarios de fonctionnement présentés, il sera considéré que l’instrument d’inspection100inspecte dans un premier temps depuis un côté droit du couloir3de stockage et dans un second temps depuis un côté gauche du couloir3de stockage. L’inverse est bien entendu aussi possible sans aucune différence. Ces scénarios sont les suivants :

1. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté droit avec étape de déploiement de la tête d’inspection dirigée verticalement vers le haut ;
2. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté gauche avec étape de déploiement de la tête d’inspection dirigée verticalement vers le haut ;
3. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté droit avec étape de déploiement de la tête d’inspection dirigée verticalement vers le bas ;
4. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté gauche avec étape de déploiement de la tête d’inspection dirigée verticalement vers le bas ;
5. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté droit avec le couloir de stockage3au niveau de la tranche4partiellement rempli ;
6. instrument d’inspection100avec chariot bloc support101positionné sur le rail325côté gauche avec le couloir de stockage3au niveau de la tranche4partiellement remplie.

Compte tenu des champs des capteurs embarqués par la tête d’inspection110, pour ces scénarios 1 à 6, trois déploiements de la tête d’inspection110 sont nécessaires par rang de colis afin de couvrir l’intégralité des faces à inspecter (un sur le bord gauche, un au centre et un sur le bord droit de chaque colis). En d’autres termes, chaque rang transversal de colis peut être découpé en trois tranches4transversales à inspecter.

Pour ce qui concerne les parois transversales des colis inspectées notamment par le module d’inspection transversal118, un tel module118est capable d’atteindre le centre des colis avec ses capteurs par l’articulation de son bras d’inspection1181par rapport au module avant112Ade la tête d’inspection110. Grâce au mouvement de module d’inspection transversal118combiné avec les scénarios de déploiement de la tête d’inspection110, il est possible d’atteindre l’ensemble de la surface du couloir3de stockage.

Le scénario 1 est détaillé ci-contre. Lors de ce scénario, l’instrument d’inspection100est monté dans la cavité320de droite, bloc enrouleur102positionné avec sa goulotte de sortie1024orientée vers le haut, sans le module d’inspection transversal. Ci-dessous sont résumées les différentes étapes de l’inspection, étant entendu que l’inspection visuelle, les relevés thermiques et radiologiques et la mesure de jeux se font en continu à partir de l’étape 3 :

1. positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité320jusqu’au niveau de la tranche4à inspecter ;
2. déplacement en sortie du bloc enrouleur102transversal par rapport au chariot bloc support101;
3. déploiement vers le haut de la chaîne de guidage120synchrone avec la chaîne de guidage1 3 0;
4. dépose de la tête d’inspection110sur la surface supérieure du premier colis supérieur de la première pile, ici de droite ;
5. avance horizontale de la tête d’inspection110 le long d’un cheminCdans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la première pile, à savoir la pile de droite ;
6. franchissement du premier espace inter-colise;
7. avance de la tête d’inspection110 le long d’un cheminCdans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la deuxième pile centrale (voir ) ;
8. retour de la tête d’inspection110 jusqu’au bout de la pile de droite
9. plongée de la tête d’inspection110 dans l’espace inter-coliseentre la première pile, ici de droite, et la pile centrale (voir ) ;
10. descente de la tête d’inspection110 jusqu’au radier31du couloir de guidage3(voir et ) ;
11. retour de la tête d’inspection110 sur la chaîne de guidage120;
12. repli de la chaîne de liaison130;
13. repli du bloc enrouleur102au chariot bloc support101par rapport au chariot bloc support101.

Les étapes du scénario 2 sont identiques à celles du scénario 1, en symétrique, et pour être complémentaire du scénario 1, en omettant les étapes 6, 7 et 8.

Concernant le scénario 3, les étapes mises en œuvre sont les suivantes :

1. positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité320jusqu’au niveau de la tranche4à inspecter ;
2. déplacement en sortie du bloc enrouleur102transversal par rapport au chariot bloc support101;
3. déploiement vers le bas de la chaîne de guidage120synchrone avec la chaîne de guidage1 3 0;
4. descente de la tête d’inspection110jusqu’au radier31du couloir de guidage3;
5. retour de la tête d’inspection110sur la chaîne de guidage120;
6. repli de la chaîne de liaison130;
7. repli du bloc enrouleur102au chariot bloc support101par rapport au chariot bloc support101.

Les étapes du scénario 4 sont identiques à celles du scénario 3, en symétrique.

Concernant le scénario 5, les étapes mises en œuvre sont les suivantes :

1. positionnement longitudinal de l’instrument d’inspection100 en circulant sur le rail longitudinal de la cavité320jusqu’au niveau de la tranche4à inspecter ;
2. déplacement en sortie du bloc enrouleur102transversal par rapport au chariot bloc support101;
3. déploiement vers le bas de la chaîne de guidage120synchrone avec la chaîne de guidage1 3 0;
4. dépose de la tête d’inspection110sur la surface supérieure du premier colis supérieur de la première pile, ici de droite qui est ici partiellement remplie (voir ) ;
5. avance horizontale de la tête d’inspection110 le long d’un cheminCdans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la première pile, à savoir la pile de droite ;
6. franchissement du premier espace inter-colise;
7. avance de la tête d’inspection110 le long d’un cheminCdans le plan transversal d’inspection jusqu’au bout de la deuxième pile centrale ;
8. retour de la tête d’inspection110 jusqu’au bout de la pile de droite
9. plongée de la tête d’inspection110 dans l’espace inter-coliseentre la première pile, ici de droite, et la pile centrale ;
10. descente de la tête d’inspection110 jusqu’au radier31du couloir de guidage3(voir ) ;
11. retour de la tête d’inspection110 sur la chaîne de guidage120;
12. repli de la chaîne de liaison130;
13. repli du bloc enrouleur102au chariot bloc support101par rapport au chariot bloc support101.

On notera que les étapes sont relativement similaires à celles du scénario 1. Les étapes du scénario 6 sont identiques à celles du scénario 5, en symétrique, et en omettant les étapes 6, 7 et 8 pour être complémentaire sans redondance d’inspection. Le scénario 6 reste inchangé avec une seule couche de colis.

Afin de faciliter le retour de la tête d’inspection, chaque moteur d’orientation des moyens moteurs114commandant le pivotement de chaque module112autotracté l’un par rapport à l’autre est débrayable de sorte à pouvoir faire évoluer l’articulation113associée entre un état embrayé dans laquelle l’articulation113est rigide et un état débrayé.

Les scénarios d’inspection des parois transversales sont identiques à ceux des parois longitudinales. Pour chaque scénario, la tête d’inspection est équipée du module d’inspection transversal118, et s’arrête à intervalle régulier pour mettre le module d’inspection transversal118 en rotation et inspecter l’espace accessible.

On notera que l’inspection par la tête d’inspection110permet de relever un certain nombre de données mesurées par des capteurs embarqués directement sur la tête d’inspection110. Parmi ces capteurs on peut citer au moins : une caméra voir plusieurs de préférence suivant différentes orientations, par exemple pour vérifier un état visuel des colis (fissures, écailles, etc.), palpeurs, télémètre laser, sonde de débit de dose, sonde de température, etc.

Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.

Claims (14)

1. Tête d’inspection (110) pour un instrument d’inspection (100) caractérisée en ce qu’elle comporte au moins deux modules (112, 112A, 112B, 112C) autotractés articulés deux à deux au niveau d’une articulation (113), et des moyens moteurs (114) pour pivoter les modules (112, 112A, 112B, 112C) autotractés l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation (113) dans au moins deux sens opposés.
2. Tête d’inspection (110) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins trois modules (112, 112A, 112B, 112C), de préférence exactement trois modules (112, 112A, 112B, 112C).
3. Tête d’inspection (110) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les articulations (113) entre chaque paire de modules (112) adjacents sont configurées pour pivoter chacune autour d’axes d’articulation (A113) parallèles entre eux.
4. Tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque module (112, 112A, 112B, 112C) comprend des moyens d’entraînement (115) pour tracter le module (112) associé, les moyens d’entraînement (115) étant configurés pour déplacer chaque module (112) au moins dans une direction perpendiculaire à ses axes d’articulation (A113), les moyens d’entraînement (115) comprenant de préférence au moins un moteur (115’) pour entraîner au moins une roue d’entraînement (115’’) configurée pour tracter le module (112) associé sur une surface d’entraînement (20’).
5. Tête d’inspection (110) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d’entraînement (115) de chaque module (112) comprennent au moins deux roues d’entraînement (115’’) situées aux extrémités transversales respectives opposées du module (112) associé pour former un train de roues d’entrainement (115’’) du module (112) associé, les roues d’entraînement (115’’) étant de préférence équipées de chenilles (116).
6. Tête d’inspection (110) selon la revendication 5, caractérisée en ce que chaque roue d’entraînement (115’’) est entraînée par un moteur d’entraînement (115’) indépendant, lesdits moteurs d’entraînement (115’) étant configurés pour être pilotés de façon indépendante pour corriger une trajectoire de la tête d’inspection (110).
7. Tête d’inspection (110) selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que chaque module (112) est équipé d’un train de roues (115’’) chenillées, les chenilles (116) couvrant ensemble toute la longueur du côté inférieur (110’) de la tête d’inspection (110), de préférence les chenilles (116) de chaque côté transversal de la tête d’inspection (110) couvrant toute la longueur du côté inférieur (110’) de la tête d’inspection (110).
8. Tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce qu’une partie des modules (112, 112A, 112C) au moins comprend au moins un galet d'appui (117), de préférence deux galets d'appui (117), configuré pour être saillant d'un côté supérieur (112’’) du module (112) associé opposé à un côté inférieur (112’) du module associé au niveau duquel est tracté le module (112), le galet d'appui (117) étant configuré pour venir en appui contre une surface d’appui disposée en regard de la surface d’entraînement (20’).
9. Tête d’inspection (110) selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque galet d’appui (117) comprend une roue folle (1171) solidaire d’un bras de fixation (1172) mobile en rotation par rapport à un corps du module (112) associé.
10. Tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens moteurs (114) pour pivoter les modules (112, 112A, 112B, 112C) autotractés l’un par rapport à l’autre au niveau de l’articulation (113) comprennent au moins un moteur d’orientation pour chaque articulation (113), chaque moteur d’orientation étant de préférence débrayable de sorte à pouvoir faire évoluer l’articulation (113) associée entre un état embrayé dans laquelle l’articulation (113) est rigide et un état débrayé.
11. Tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend un module d’inspection transversal (118) comprenant un bras d’inspection (1181) supporté par l’un des modules (112, 112A) de la tête d’inspection (110) et articulé par rapport au module associé.
12. Instrument d’inspection (110) caractérisé en ce qu’il comprend une tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
13. Procédé d’inspection d’une tête d’inspection (110) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, à l’abord d’un bord (21) d’une surface extérieure d’entraînement (20’) amont sur laquelle la tête d’inspection (110) circule, la tête d’inspection (110) se déforme par pivotement d’une partie au moins des articulations (113) entre les modules (112) pour venir au contact d’une autre surface extérieure d’entraînement (20’) aval, de préférence perpendiculaire à la surface extérieure d’entraînement (20’) amont.
14. Procédé d’inspection selon la revendication 13, dépendante au moins de la revendication 10, caractérisé en ce que la tête d’inspection (110) met en œuvre une étape de franchissement dans laquelle la tête d’inspection (110) enjambe un espace (e) séparant deux surfaces extérieures d’entraînement (20’) distinctes et coplanaires en circulant successivement de l’une à l’autre des deux surfaces extérieures (20’) d’entraînement.